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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, Elektro- und Hybridfahrzeuge mit Batteriemodulen auszustatten, um mittels der dort gespeicherten bzw. speicherbaren elektrischen Energie die Antriebsaggregate der entsprechenden Fahrzeuge anzutreiben. In der Regel umfassen derartige Batteriemodule mehrere Batteriezellen (z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen), die miteinander zu einer Hochvolt-Batterie elektrisch verbunden sind.
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Weiterhin bekannt ist, die Batteriezellen eines solchen Batteriemoduls mechanisch zu verspannen. Üblicherweise werden die Batteriezellen dazu in Form eines Zellstapels angeordnet, welcher sodann unter Aufbringung einer Vorspannkraft z. B. mittels einer Spann- bzw. Halteeinrichtung (bspw. in Form eines Halterahmens) mechanisch fixiert wird. Bisherige Spanneinrichtung weisen dabei in der Regel zwei den Zellstapel stirnseitig begrenzende Endplatten auf, welche über seitlich in Stapelrichtung verlaufende Spannbänder, Zuganker, Seitenplatten oder ähnliches miteinander verspannt sind.
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Neben einem Zusammenhalten des Zellstapels dient das Verspannen auch als Maßnahme gegen ein zu schnelles Altern der Batteriezellen. So ermöglicht das Aufbringen einer idealen Vorspannung, welche von der Chemie der Batteriezellen abhängig ist, dass die Batteriezellen die höchste nutzbare Zahl an Lade- und Entladezyklen bei gleichzeitig größtmöglicher nutzbarer Batteriekapazität erreichen.
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Mit zunehmender Anzahl an Lade- bzw. Entladezyklen kann das Batteriezellenvolumen allerdings irreversibel zunehmen. Dieser Effekt wird in der Literatur auch als „Swelling“ bezeichnet. Hierdurch kann der Druck innerhalb des Zellstapels stark ansteigen, was zu Beschädigungen der verspannten bzw. vorgespannten Batteriezellen führen kann. Um daher über die Lebensdauer einen möglichst gleichbleiben Druck auf den Zellstapel sicherzustellen, kann die Spanneinrichtung, insbesondere die Endplatten, auch zur Aufnahme von entsprechenden Swellingkräften (z. B. durch Deformation) ausgebildet sein.
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Nachteilig an den bisherigen Ansätzen ist hierbei, insbesondere im Fall, dass mehrere Batteriemodule innerhalb eines Batteriegehäuses (z. B. hintereinander) untergebracht werden sollen, ein hoher Platzbedarf der im Stand der Technik bekannten Spanneinrichtungen.
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Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten elektrischen Energiespeicher bereitzustellen. Vorzugsweise ist es dabei eine Aufgabe der Erfindung, eine möglichst platzsparende Möglichkeit zum Verspannen eines Batteriezellenstapels bereitzustellen, sodass auf einem vorgebeneben Bauraum eine möglichst große Anzahl verspannter Batteriezellen untergebracht werden kann.
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Diese Aufgaben können mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Ein erster unabhängiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (z. B. einen Hochvolt-Energiespeicher) für ein Kraftfahrzeug. Bevorzugt handelt es sich um einen elektrischen Energiespeicher für ein Nutzfahrzeug, wie z. B. einen Lastkraftwagen oder Omnibus.
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Der elektrische Energiespeicher weist einen Zellstapel aus mehreren in einer Stapelrichtung gestapelten (z. B. prismatischen) Batteriezellen auf.
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Weiterhin weist der elektrische Energiespeicher eine Druckplatte (z. B. eine Hohlprofil-Druckplatte) auf, die innerhalb des Zellstapels angeordnet ist und den Zellstapel in einen ersten Teilzellstapel und einen zweiten Teilzellstapel unterteilt. Lediglich beispielhaft kann der Zellstapel z. B. 32 Batteriezellen umfassen und die Druckplatte in der Mitte eines Zellstapels angeordnet sein, wodurch die Druckplatte den Zellstapel in einen ersten Teilzellstapel mit 16 Batteriezellen und einen zweiten mit 16 Batteriezellen unterteilt. Als Druckplatte kann hierbei bevorzugt ein plattenförmiges Bauteil verstanden werden, welches vorzugsweises zur Aufnahme, z. B. durch ein Swelling der Batteriezellen des Zellstapels bedingter, entlang der Stapelrichtung auftretender Druckkräfte ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Druckplatte als ein Strangpressprofil, z. B. aus einer Aluminiumlegierung oder Stahl, ausgebildet.
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Ferner weist der elektrische Energiespeicher eine Halteeinrichtung (z. B. einen Halterahmen) auf. Hierbei ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung den Zellstapel zusammenhält und an der Druckplatte befestigt, z. B. verschweißt, ist. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein Verspannen sowohl des ersten als auch des zweiten Teilzellstapels gegen die Druckplatte erreicht werden, wobei die Druckplatte (gleichzeitig) sowohl als eine Begrenzung bzw. „Endplatte“ für den ersten als auch den zweiten Teilzellstapel wirken kann. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch die Funktion dieser üblicherweise separaten Bauteile in einer einzigen Komponente vereint werden (quasi in Form einer „Doppel-Endplatte“). Insbesondere im Fall, dass eine Vielzahl von Batteriezellen entlang der Stapelrichtung angeordnet werden sollen, kann so auf vorteilhafte Weise eine platzsparende Swelling-Kompensation realisiert werden.
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Nach einem ersten Aspekt kann die Druckplatte den ersten und zweiten Teilstapel jeweils stirnseitig begrenzen. Beispielsweise kann die Druckplatte an einer Stirnseite des ersten Teilstapels und an einer (weiteren) Stirnseite des zweiten Teilstapels angeordnet sein. Als Stirnseite kann dabei eine senkrecht zur Stapelrichtung orientierte Seitenfläche der jeweiligen Teilstapel verstanden werden.
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Zudem oder alternativ kann die Druckplatte einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Druckplatte ein einteiliges Bauteil sein und/oder nicht mehrere voneinander (zerstörungsfrei) lösbare Bauteile umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Druckplatte ein Strangpressprofil sein, das vorzugsweise aus einem einzigen Pressling bzw. Rohling geformt ist. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst einfach zu fertigende bzw. zu montierende Druckplatte bereitgestellt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Druckplatte mindestens eine (z. B. spaltförmige) Durchgangsöffnung aufweisen. Die mindestens eine Durchgangsöffnung kann sich dabei quer, vorzugsweise senkrecht, zur Stapelrichtung durch die Druckplatte erstrecken. Bevorzugt dient die mindestens eine Durchgangsöffnung dazu eine, vorzugsweise kontrollierte, Deformation der Druckplatte, z. B. bei einer Druckbeaufschlagung infolge eines Swellings der Batteriezellen des Zellstapels, zu ermöglichen. Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Durchgangsöffnung dabei ausgebildet, eine Deformation der Druckplatte entlang der Stapelrichtung zu ermöglichen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst gleichbleibende Verspannung des Zellstapels über dessen Lebensdauer realisiert werden.
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Nach einem weiteren Aspekt kann die mindestens eine Durchgangsöffnung einen länglichen und/oder schmalen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Querschnitt quer zu seiner Längsrichtung eine geringere Ausdehnung als in Längsrichtung aufweisen. Zudem oder alternativ kann die mindestens eine Durchgangsöffnung in der Stapelrichtung eine geringere Ausdehnung aufweisen als senkrecht zur Stapelrichtung. Zudem oder alternativ kann die mindestens eine Durchgangsöffnung entlang einer Hochachse der Druckplatte verlaufen. Die mindestens eine Durchgangsöffnung kann sich somit z. B. entlang der Hochachse durch die (gesamte) Druckplatte erstrecken. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch insgesamt eine möglichst flache Druckplatte bereitgestellt werden, mittels derer Swellingkräfte von beiden Teilzellstapel aufgenommen werden können.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Druckplatte mittels der mindestens einen Durchgangsöffnung bei einer (z. B. durch ein Swelling der Batteriezellen des ersten und/oder zweiten Teilzellstapels bedingten) Druckbeaufschlagung der Druckplatte entlang der Stapelrichtung deformierbar sein. Beispielsweise kann die mindestens eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein, von zumindest zwei Seiten eine Deformation bzw. Ausdehnung der Druckplatte ins Innere der mindestens einen Durchgangsöffnung zu ermöglichen. Auf vorteilhafte Weise können dadurch Swellingkräfte der Teilzellstapel aufgenommen werden, sodass die Drücke innerhalb der jeweiligen Teilzellstapel möglichst begrenzt werden können.
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Nach einem weiteren Aspekt kann die Druckplatte zwei, vorzugsweises plane, Wandungsabschnitte aufweisen, die die mindestens eine Durchgangsöffnung in der Stapelrichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten begrenzen. Beispielsweise kann ein erster der zwei Wandungsabschnitte zwischen dem ersten Teilzellstapel und der mindestens einen Durchgangsöffnung angeordnet sein. Zudem oder alternativ kann ein zweiter der zwei Wandungsabschnitte zwischen dem zweiten Teilzellstapel und der mindestens einen Durchgangsöffnung angeordnet sein. Bevorzugt ist die mindestens eine Durchgangsöffnung dabei ausgebildet, eine jeweilige durch eine bzw. die Druckbeaufschlagung bedingte Deformation (z. B. ein jeweiliges durch die Druckbeaufschlagung bedingtes Ausbauchen) der zwei Wandungsabschnitte entlang der Stapelrichtung (z. B. jeweils ins Innere der mindestens einen Durchgangsöffnung) aufzunehmen. Beispielsweise können die zwei Wandungsabschnitte und die mindestens eine Durchgangsöffnung derart ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass die zwei Wandungsabschnitte durch die (z. B. durch ein Swelling der Batteriezellen des ersten und/oder zweiten Teilzellstapels bedingten) Druckbeaufschlagung entlang der Stapelrichtung zumindest abschnittsweise aufeinander zu bewegbar sind. Die mindestens eine Durchgangsöffnung kann damit als ein vorbestimmtes Ausweichvolumen dienen, in das Veränderungen der Geometrie der Druckplatte aufgenommen werden können. Auf vorteilhafte Weise können damit wiederum die Druckverhältnisse in den jeweiligen Teilzellstapeln über die Lebensdauer der Batteriezellen reguliert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Druckplatte eine Stützstruktur aufweisen, die in der mindestens einen Durchgangsöffnung angeordnet ist. Beispielsweise kann die Stützstruktur ein oder mehrere Streben und/oder Versteifungselemente umfassen. Bevorzugt versteift die Stützstruktur die Druckplatte. Hierzu kann die Stützstruktur im Wesentlichen entlang der Stapelrichtung orientiert angeordnet sein. Beispielsweise kann sich die Stützstruktur im Wesentlichen zwischen den zwei vorgenannten Wandungsabschnitten erstrecken.
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Zudem oder alternativ kann die Druckplatte ein Füllmaterial aufweisen, das die mindestens eine Durchgangsöffnung zumindest abschnittsweise ausfüllt. Beispielsweise kann das Füllmaterial ein Schaum (z. B. ein Metallschaum) und/oder ein Einsatz sein. Bevorzugt versteift das Füllmaterial die Druckplatte. Insgesamt kann dadurch auf vorteilhafte Weise die Deformationsfähigkeit der Druckplatte bedarfsgerecht angepasst werden.
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Nach einem weiteren Aspekt kann der elektrische Energiespeicher eine Stützplatte (z. B. eine Bodenplatte) aufweisen. Die Stützplatte kann dabei den elektrischen Energiespeicher nach Außen begrenzen oder ein Zwischenboden (z. B. innerhalb einer gestapelten Anordnung) sein. Vorzugsweise trägt die Stützplatte die mehreren in der Stapelrichtung gestapelten Batteriezellen des Zellstapels. Beispielsweise können die mehreren Batteriezellen auf der Stützplatte (ggf. über einen Lückenfüller) aufstehen. Der Lückenfüller kann dabei z. B. eine Matte oder ein Kissen, insbesondere eine Elastomermatte oder ein Elastomerkissen, beispielsweise ein so genanntes Gappad, zum Beispiel aus einem TIM-Material (Englisch: Thermal Interface Material), insbesondere zur thermischen Kontaktierung der Batteriezellen, sein. Weiterhin kann die Druckplatte mindestens ein Durchgangsloch aufweisen. Die Stützplatte und die Druckplatte können dabei über ein sich durch das mindestens eine Durchgangsloch hindurcherstreckendes Befestigungselement (z. B. eine Schraube) miteinander verbunden (z. B. verschraubt) sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine Fixierung des Zellstapels bzw. der Teilzellstapel erreicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Zellstapel ein Doppel-Zellstapel sein. Der Doppel-Zellstapel kann bspw. zwei nebeneinander angeordnete, vorzugsweise gleich ausgebildete, Stapel mit mehreren Batteriezellen aufweisen. Lediglich beispielhaft kann der Doppel-Zellstapel einen linken und rechten Stapel umfassen, die unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller (z. B. ein Gappad), aneinander angrenzen. Hierbei versteht sich, dass in dieser Variante vorzugsweise der erste Teilzellstapel und der zweite Teilzellstapel - welche durch die innerhalb des Zellstapels bzw. Doppel-Zellstapels angeordnete Druckplatte getrennt werden - jeweils ebenfalls als ein (erster bzw. zweiter) Doppel-Teilzellstapel ausgebildet sein können. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst kompakte und damit platzsparende Anordnung der mehreren Batteriezellen im Energiespeicher bereitgestellt werden.
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Nach einem weiteren Aspekt kann die Druckplatte eine erste Anlagefläche aufweisen, an der jeweils zwei Batteriezellen des ersten Teilzellstapels bzw. Doppel-Teilzellstapels unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller (z. B. ein Gappad) anliegen. Beispielsweise können an der ersten Anlagefläche zwei nebeneinander angeordnete stirnseitige Batteriezellen des ersten Doppel-Teilzellstapels unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller anliegen. Die Druckplatte kann somit den ersten Doppel-Teilzellstapel stirnseitig begrenzen.
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Zudem oder alternativ kann die Druckplatte eine, vorzugsweise der ersten Anlagefläche entgegensetzte, zweite Anlagefläche aufweisen. An der zweiten Anlagefläche können jeweils zwei Batteriezellen des zweiten Teilzellstapels bzw. Doppel-Teilzellstapels unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller anliegen. Beispielsweise können an der zweiten Anlagefläche zwei nebeneinander angeordnete stirnseitige Batteriezellen des zweiten Doppel-Teilzellstapels unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller anliegen. Entsprechend kann die Druckplatte auch den zweiten Doppel-Teilzellstapel stirnseitig begrenzen. Insgesamt kann die Druckplatte dadurch (gleichzeitig) eine Begrenzung für vier Stapel, z. B. einen linken ersten Teilzellstapel, einen rechten ersten Teilzellstapel, einen linken zweiten Teilzellstapel und einen rechten zweiten Teilzellstapel, darstellen, wodurch die Druckplatte auf platzsparende Weise die Funktion von vier separaten Endplatten in einem Bauteil vereint.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Halteeinrichtung eine (z. B. U-förmige) erste Halterung aufweisen. Vorzugsweise verspannt die erste Halterung dabei den ersten Teilzellstapel gegen die Druckplatte. Beispielsweise kann die erste Halterung dazu eine weitere Druckplatte bzw. Endplatte sowie zwei Seitenteile aufweisen. Weiterhin kann die Halteeinrichtung eine (z. B. U-förmige) zweite Halterung aufweisen. Vorzugsweise verspannt die zweite Halterung den zweiten Teilzellstapel gegen die Druckplatte. Auch die zweite Halterung kann bspw. eine weitere Druckplatte bzw. Endplatte sowie zwei Seitenteile aufweisen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die erste und zweite Halterung, vorzugsweises ausschließlich, über die Druckplatte miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann die Druckplatte hierbei - in Stapelrichtung - zwischen der ersten und zweiten Halterung angeordnet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine verspannte Lagerung des ersten und zweiten Teilzellstapels realisiert werden.
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Nach einem weiteren Aspekt kann die erste Halterung zumindest ein Seitenteil aufweisen, das im Folgenden zur besseren Unterscheidbarkeit als zumindest ein erstes Seitenteil bezeichnet werden kann. Das zumindest eine erste Seitenteil kann an einer Seitenfläche des ersten Teilzellstapels angeordnet sein. Beispielsweise kann sich das zumindest eine erste Seitenteil im Wesentlichen entlang der Stapelrichtung erstrecken. Das zumindest eine erste Seitenteil kann einen Endbereich aufweisen, der im Folgenden als erster Endbereich bezeichnet werden kann. Der erste Endbereich kann dabei an der Druckplatte befestigt (z. B. verschweißt) sein. Das zumindest eine erste Seitenteil kann vorzugsweises einen, dem ersten Endbereich entgegengesetzten, zweiten Endbereich aufweisen, der an einer weiteren Druckplatte bzw. Endplatte befestigt ist.
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Zudem oder alternativ kann auch die zweite Halterung zumindest ein Seitenteil aufweisen, das im Folgenden zur besseren Unterscheidung als zumindest ein zweites Seitenteil bezeichnet werden kann. Das zumindest eine zweite Seitenteil kann dabei an einer Seitenfläche des zweiten Teilzellstapels angeordnet sein. Beispielsweise kann sich das zumindest eine zweite Seitenteil im Wesentlichen entlang der Stapelrichtung erstrecken. Das zumindest eine zweite Seitenteil kann einen ersten Endbereich aufweisen, der an der Druckplatte befestigt (z. B. verschweißt) ist. Das zumindest eine erste Seitenteil kann vorzugsweises einen, dem ersten Endbereich entgegengesetzten, zweiten Endbereich aufweisen, der an einer weiteren Druckplatte bzw. Endplatte befestigt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Druckplatte zumindest einen Druckplattenabschnitt aufweisen, der quer zur Stapelrichtung über einen Rand des Zellstapels hinaussteht und/oder hinausragt. Die Druckplatte kann somit quer zur Stapelrichtung eine Ausdehnung aufweisen, die größer als eine Ausdehnung der Batteriezellen des Zellstapels quer zur Stapelrichtung ist. Am zumindest einen Druckplattenabschnitt kann somit vorzugsweise keine Batteriezelle des Zellstapels anliegen. An dem zumindest einen Druckplattenabschnitt kann die Halteeinrichtung (z. B. die erste und zweite Halterung) befestigt (z. B. verschweißt) sein. Wie nachfolgend noch eingehender beschrieben werden wird, ermöglicht dies auf vorteilhafte Weise eine möglichst flächige bzw. sichere Fixierung der Halteeinrichtung und der Druckplatte.
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Nach einem weiteren Aspekt kann das zumindest eine erste Seitenteil, vorzugsweise der Endbereich des zumindest einen ersten Seitenteils, einen Laschenabschnitt aufweisen. Dieser Laschenabschnitt kann im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als erster Laschenabschnitt bezeichnet werden. Bevorzugt ist der ersten Laschenabschnitt quer (z. B. senkrecht) zu der Stapelrichtung orientiert. Beispielseise kann der ersten Laschenabschnitt abgekantet und/oder umgebogenen sein. Weiterhin kann der vorgenannte zumindest eine Druckplattenabschnitt der Druckplatte einen quer (z. B. senkrecht) zur Stapelrichtung orientieren Befestigungsabschnitt aufweisen. Dieser kann zur besseren Unterscheidung im Folgenden auch als erster Befestigungsabschnitt bezeichnet werden. Beispielsweise kann der erste Befestigungsabschnitt auf einer dem ersten Teilzellstapel zugewandten Seite der Druckplatte bzw. des zumindest eine Druckplattenabschnitts angeordnet sein. An dem ersten Befestigungsabschnitt kann der erste Laschenabschnitt befestigt (z. B. verschweißt) sein. Bevorzugt liegt der erste Laschenabschnitt dabei flächig am ersten Befestigungsabschnitt an.
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Zudem oder alternativ kann auch das zumindest eine zweite Seitenteil, vorzugsweise der Endbereich des zumindest einen zweiten Seitenteils, einen Laschenabschnitt aufweisen. Dieser kann im Folgenden zur besseren Unterscheidbarkeit als zweiter Laschenabschnitt bezeichnet werden. Bevorzugt ist auch der zweite Laschenabschnitt quer (z. B. senkrecht) zu der Stapelrichtung orientiert. Beispielsweise kann der zweite Laschenabschnitt abgekantet und/oder umgebogenen sein. Weiterhin kann der vorgenannte zumindest eine Druckplattenabschnitt der Druckplatte einen weiteren quer (z. B. senkrecht) zur Stapelrichtung orientieren Befestigungsabschnitt aufweisen, der zur besseren Unterscheidbarkeit im Folgenden auch als zweiter Befestigungsabschnitt bezeichnet werden kann. Bevorzugt ist der zweite Befestigungsabschnitt dabei entgegensetzt zum ersten Befestigungsabschnitt orientiert. Beispielsweise kann der zweite Befestigungsabschnitt auf einer dem zweiten Teilzellstapel zugewandten Seite der Druckplatte bzw. des zumindest eine Druckplattenabschnitts angeordnet sein. An dem zweiten Befestigungsabschnitt kann der zweite Laschenabschnitt befestigt (z. B. verschweißt) sein. Bevorzugt liegt der zweite Laschenabschnitt dabei flächig am ersten Befestigungsabschnitt an. Insgesamt kann dadurch auf vorteilhafte Weise eine sichere bzw. stabile Fixierung der Halteeinrichtung und der Druckplatte realisiert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann der elektrischer Energiespeicher ferner zwei Endplatten aufweisen. Zwischen den zwei Endplatten kann der Zellstapel angeordnet sein. Beispielsweise können die zwei Endplatten den Zellstapel jeweils stirnseitig begrenzen und/oder an jeweiligen Stirnseiten des Zellstapels angeordnet sein. Bevorzugt sind die zwei Endplatten und die Druckplatte dabei gleich ausgebildet. Beispielsweise kann es sich bei den zwei Endplatten und der Druckplatte somit um identische Bauteile handeln, welche sich bevorzugt lediglich in ihrer Anordnung im bzw. am Zellstapel unterscheiden. Während die Druckplatte hierbei vorzugsweises von zwei Seiten von Batteriezellen umgeben sein kann, können die Endplatten bevorzugt jeweils nur einseitig an Batteriezellen anliegen. Insgesamt kann durch die Verwendung von Gleichteilen auf vorteilhafte Weise die Fertigung des Energiespeichers vereinfacht werden.
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Zudem oder alternativ können der erste und zweite Teilzellstapel jeweils zumindest zehn, vorzugsweise zumindest fünfzehn, besonders bevorzugt zumindest sechzehn Batteriezellen umfassen. Im Fall, dass der erste und zweite Teilzellstapel jeweils Doppel-Teilzellstapel sind, können der erste und zweite (Doppel-)Teilzellstapel bevorzugt jeweils zumindest zwanzig, vorzugsweise zumindest dreißig, besonders bevorzugt zumindest zweiunddreißig Batteriezellen umfassen.
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Zudem oder alternativ kann der elektrischer Energiespeicher auch zumindest eine weitere Druckplatte aufweisen. Bevorzugt ist die zumindest eine weitere Druckplatte identisch zur vorgenannten Druckplatte ausgebildet. Die Druckplatte und die weitere Druckplatte können somit Gleichteile sein. Auch die zumindest eine weitere Druckplatte kann innerhalb des Zellstapels angeordnet sein. Die zumindest eine weitere Druckplatte kann den ersten oder zweiten Teilzellstapel in weitere Teilzellstapel unterteilen. Beispielsweise kann die zumindest eine weitere Druckplatte mittig innerhalb eines zweiten Teilzellstapels mit z. B. 32 Batteriezellen angeordnet sein und diesen in zwei weitere Teilzellstapel mit jeweils 16 Batteriezellen unterteilen. Innerhalb des Zellstapels können somit auch mehrere Druckplatten angeordnet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein Energiespeicher mit einem beliebig langen Zellstapel bereitgestellt werden.
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Weiterhin betrifft die vorliegende Offenbarung ein Kraftfahrzeug (z. B. einen LKW), wobei das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher, wie in diesem Dokument offenbart ist, aufweist. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug dabei um ein Nutzfahrzeug, d. h. ein Kraftfahrzeug, das durch seine Bauart und Einrichtung speziell zum Transport von Gütern und/oder zum Ziehen eines oder mehrerer (z. B. landwirtschaftlicher) Anhängerfahrzeuge ausgelegt ist. Beispielsweise kann das Nutzfahrzeug ein Lastkraftwagen, ein Sattelschlepper, ein Baustellenfahrzeug und/oder eine landwirtschaftliche Maschine (z. B. ein Traktor) sein.
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Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1A eine perspektivische Darstellung einer Batterie mit vier Batteriemodulen;
- 1 B eine Detaildarstellung eines mittleren Bereichs der Batterie von 1A in einer Aufsicht;
- 2A eine perspektivische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 2B eine Detaildarstellung eines elektrischen Energiespeichers im Bereich einer Druckplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 3A eine Detaildarstellung eines elektrischen Energiespeichers im Bereich einer Druckplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 3B eine Detaildarstellung eines elektrischen Energiespeichers im Bereich einer Druckplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
- 3C eine Detaildarstellung eines elektrischen Energiespeichers im Bereich einer Druckplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und
- 4 eine perspektivische Darstellung eines elektrischen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Nachfolgend werden zunächst die 1A und 1B näher erläutert. Darauf aufbauend sind dann die 2A bis 4 näher beschrieben, die jeweils ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
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Die 1A und 1B zeigen eine Batterie 1. Die Batterie 1 weist ein rahmenförmiges Gehäuse 2 auf, in dem vier Batteriemodule 3a, 3b, 3c, 3d angeordnet sind. Jedes der Batteriemodule 3a, 3b, 3c, 3d weist jeweils einen - von einem Modulgehäuse umgebenen und damit nicht sichtbaren - Batteriezellenstapel auf, der mehrere entlang einer Stapelrichtung gestapelter Zellen umfasst. Die jeweiligen Batteriemodule 3a, 3b, 3c, 3d weisen jeweils ein (rechteckiges) Rahmensystem auf, welches den Batteriezellenstapel umschließt. Jedes dieser Rahmensysteme weist dabei jeweils zwei Enddruckplatten 4 auf, welche die jeweiligen Batteriezellenstapel stirnseitig begrenzen. Ferner weist jedes der Rahmensysteme zwei Seitenelemente 5 auf, die sich entlang der Stapelrichtung erstrecken und jeweils an einer Seitenfläche des Batteriezellenstapels anliegen.
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Neben einem Verspannen der jeweiligen Batteriezellenstapel dienen die jeweiligen Enddruckplatten 4 zudem auch zum Befestigen der Batteriemodule 3a, 3b, 3c, 3d an einem, das rahmenförmige Gehäuse von unten verschließende Boden. Wie in 1B dargestellt ist, weisen die Enddruckplatten 4 hierfür entsprechende Befestigungsstellen 4a auf, wobei die Batteriemodule 3a, 3b, 3c, 3d bzw. deren Enddruckplatten 4 und der Boden 6 über sich jeweils durch die Befestigungsstellen 4a hindurcherstreckende Befestigungselemente miteinander verbunden sind. Wie den 1A und 1B entnommen werden kann, ist die dort gezeigte Ausgestaltung des Rahmensystems bzw. der Enddruckplatten 4 mit einem hohen Bauraumbedarf verbunden, der nicht zur Unterbringung weiterer Zellen verwendet werden kann (vgl. z. B. den in 1B gezeigten mittleren Bereich der Batterie 1 zwischen den Batteriemodulen 3a, 3b, 3c, 3d). D. h., mit anderen Worten wird in der dargestellten Variante der durch das Gehäuse 2 vorgegebene Bauraum nicht optimal genutzt. Ein Weglassen der einander gegenüberliegenden („innenliegenden“) Enddruckplatten 4 bzw. das Vorsehen entsprechend doppelt so langer Batteriezellenstapel ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, da sich die Zellen üblicherweise über ihre Lebensdauer ausdehnen, sodass ohne entsprechende Ausgleichselemente (z. B. in Form der Enddruckplatten) der Druck innerhalb entsprechend langer Batteriezellenstapel stark ansteigen würde und zu einer Beschädigung der Zellen führen könnte.
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Nachfolgend sind unter Bezugnahme auf die 2A, 2B, 3A, 3B, 3C und 4 elektrische Energiespeicher 10 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, welche die oben genannten Nachteile überwinden können. Die 2A, 2B, 3A, 3B, 3C und 4 zeigen dabei (teilw. ausschnittsweise) einen elektrischen Energiespeicher 10 (auch Batteriepack genannt) für ein Kraftfahrzeug (nicht gesondert dargestellt). Bevorzugt ist das Kraftfahrzeug als ein Lastkraftwagen ausgeführt. Es ist auch möglich, dass das Kraftfahrzeug beispielsweise als ein Omnibus, eine Baumaschine, eine Landmaschine oder ein Personenkraftwagen ausgebildet (Pkw) ist.
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Der Energiespeicher 10 kann an einem Fahrzeugrahmen oder Dach des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Vorzugsweise kann der Energiespeicher 10 an einer Außenlängsseite eines der Hauptlängsträger eines als Leiterrahmen ausgeführten Fahrzeugrahmens des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Alternativ kann der Energiespeicher 10 bspw. zwischen den beiden Hauptlängsträgern eines als Leiterrahmen ausgeführten Fahrzeugrahmens des Kraftfahrzeugs angebracht sein.
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Der Energiespeicher 10 kann elektrische Energie für mindestens eine elektrische Antriebseinheit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug mittels eines zentralen Elektroantriebs, mittels mehrerer Elektroradnabenantriebe oder mehrerer radnaher Elektroantriebe angetrieben sein. Der Energiespeicher 10 kann als ein Hochvolt-Energiespeicher ausgeführt sein. Der Hochvolt-Energiespeicher kann z. B. mit einer Gleichspannung zwischen 60 V und 1,5 kV, besonders bevorzugt zwischen 400 V und 850 V, betrieben werden bzw. betreibbar sein. Der Energiespeicher 10 kann extern über ein an einer Ladesteckdose des Kraftfahrzeugs angeschlossenes elektrisches Ladekabel aufladbar sein.
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Der Energiespeicher 10 weist einen Zellstapel 11 aus mehreren in einer Stapelrichtung S gestapelten (z. B. prismatischen) Batteriezellen 12 auf, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle vorhandenen (identischen) Batteriezellen 12 mit einem Bezugszeichen versehen wurden. Die mehreren Batteriezellen 12 können z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen sein. Der Zellstapel 11 kann bspw. dreißig oder zweiunddreißig Batteriezellen 12 umfassen. Es ist möglich, dass zum Überbrücken einer Lücke zwischen den (gestapelten) Batteriezellen 12 jeweils ein Lückenfüller (nicht dargestellt) zwischen zwei Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 angeordnet ist. Der Lückenfüller kann dabei z. B. eine Matte oder ein Kissen, insbesondere eine Elastomermatte oder ein Elastomerkissen, beispielsweise ein so genanntes Gappad, zum Beispiel aus einem TIM-Material (Englisch: Thermal Interface Material), insbesondere zur thermischen Kontaktierung der Batteriezellen 12, sein. Weiterhin können zwischen Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 optional auch Swelling-Kompensations- bzw. Swelling-Ausgleichselemente (z. B. in Form von Federn und/oder komprimierbaren Kissen, nicht dargestellt) angeordnet sein, um die Volumenzunahme der Zellen im vorgegebenen Bauraum zu ermöglichen.
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Wie beispielhaft in den 2A, 2B, 3A, 3B und 4 gezeigt ist, kann der Zellstapel 11 in einer bevorzugten Ausführungsform auch ein Doppel-Zellstapel sein. Dieser kann dabei zwei nebeneinander angeordnete Stapel mit mehreren Batteriezellen 12 umfassen. Zur besseren Unterscheidung können die zwei nebeneinander angeordneten Stapel dabei auch als linker Stapel 11.1 und rechter Stapel 11.2 bezeichnet werden. Der linke und rechte Stapel 11.1, 11.2 sind bevorzugt gleich ausgebildet. Beispielsweise können der linke und rechte Stapel 11.1, 11.2 die gleiche Anzahl an Batteriezellen 12 umfassen (z. B. jeweils zweiunddreißig und damit der Doppel-Zellstapel insgesamt vierundsechzig Batteriezellen 12). Zudem oder alternativ können der linke und rechte Stapel 11.1, 11.2 jeweils die gleiche Art von Batteriezellen 12 (z. B. jeweils prismatische Batteriezellen 12) umfassen. Der linke und rechte Stapel 11.1, 11.2 können, vorzugsweise unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller, aneinander angrenzen. Der linke und rechte Stapel 11.1, 11.2 können parallelversetzt und/oder benachbart zueinander angeordnet sein. Dabei sollen der linke und rechte Stapel 11.1, 11.2 bevorzugt die gleiche Stapelrichtung S aufweisen.
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Der Zellstapel 11 bzw. der Doppel-Zellstapel kann eine erste Stirnseite aufweisen. Die erste Stirnseite kann durch eine Seitenfläche einer vordersten Batteriezelle der mehreren Batteriezellen 12 begrenzt sein. Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, kann die Stirnseite durch die Seitenflächen zweier nebeneinander angeordneter vorderster Batteriezellen der mehreren Batteriezellen 12 begrenzt sein. Der Zellstapel 11 bzw. der Doppel-Zellstapel kann ferner eine zweite, vorzugsweise entgegengesetzt zur ersten Stirnseite angeordnete, zweite Stirnseite aufweisen. Die zweite Stirnseite kann durch eine Seitenfläche einer hintersten Batteriezelle der mehreren Batteriezellen 12 begrenzt sein. Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, kann die Stirnseite durch die Seitenflächen zweier nebeneinander angeordneter hinterster Batteriezellen der mehreren Batteriezellen 12 begrenzt sein. Eine Flächennormale der ersten und/oder zweiten Stirnseite kann parallel zur Stapelrichtung S orientiert sein. Weiterhin kann der Zellstapel 11 mehrere (z. B. vier) Seitenflächen aufweisen. Die Seitenflächen können jeweils eine Flächennormale aufweisen, die senkrecht zur Stapelrichtung S orientiert ist.
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Der Energiespeicher 10 weist ferner eine Halteeinrichtung 14 auf, welche den Zellstapel 11, vorzugsweise verspannt, zusammenhält. Mittels der Halteeinrichtung 14 kann der Zellstapel 11 somit, vorzugsweise verspannt, gehaltert sein. Die Halteeinrichtung 14 kann bspw. in Form eines Halterahmens ausgebildet sein.
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Die Halteeinrichtung 14 kann zwei Endplatten 14a und 14b umfassen, die im Folgenden zur besseren Unterscheidbarkeit als erste Endplatte 14a und zweite Endplatte 14b bezeichnet werden können. Bevorzugt sind die zwei Endplatten 14a, 14b dabei gleich ausgebildet. Die erste und zweite Endplatte 14a, 14b können bevorzugt jeweils an einander entgegengesetzten Enden bzw. Stirnseiten des Zellstapel 11 angeordnet sein. Die erste und zweite Endplatte 14a, 14b können den Zellstapel 11 stirnseitig begrenzen. Beispielsweise kann die erste Endplatte 14a an der ersten Stirnseite des Zellstapels 11 angeordnet sein. Die erste Endplatte 14a kann somit (ggf. über einen Lückenfüller) angrenzend zur vordersten Batteriezelle angeordnet sein. Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, kann die erste Endplatte 14a (ggf. über einen Lückenfüller) angrenzend zu den zwei nebeneinander angeordneten vordersten Batteriezellen angeordnet sein. Im Fall eines Doppel-Zellstapels kann die erste Endplatte 14a somit eine dem Doppel-Zellstapel zugewandte Anlagefläche der ersten Endplatte 14a an zwei Batteriezellen 12 (ggf. über einen Lückenfüller) anliegen.
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Weiterhin kann die zweite Endplatte 14b an der zweiten Stirnseite des Zellstapels 11 angeordnet sein. Die zweite Endplatte 14b kann (ggf. über einen Lückenfüller) angrenzend zur hintersten Batteriezelle angeordnet sein. Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, kann die zweite Endplatte 14b (ggf. über einen Lückenfüller) angrenzend zu den zwei nebeneinander angeordneten hintersten Batteriezellen angeordnet sein. Im Fall eines Doppel-Zellstapels kann die zweite Endplatte 14b somit eine dem Doppel-Zellstapel zugewandte Anlagefläche der zweiten Endplatte 14b an zwei Batteriezellen 12 (ggf. über einen Lückenfüller) anliegen.
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Die erste und/oder zweite Endplatte 14a, 14b können/kann senkrecht zur Stapelrichtung S orientiert angeordnet sein. Die erste und/oder zweite Endplatte 14a, 14b können/kann angeordnet und/oder ausgebildet sein, eine entlang der Stapelrichtung S auftretende (z. B. durch ein Swelling der Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 bedingte) Druckbeaufschlagung aufzunehmen. Der Ausdruck „Swelling“ kann dabei vorzugsweise ein mit zunehmender Anzahl an Lade- bzw. Entladezyklen (irreversibles) Zunehmen des Batteriezellenvolumens der Batteriezellen 12 bezeichnen.
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Weiterhin weist der elektrische Energiespeicher 10 eine Druckplatte 13 auf, die innerhalb des (ggf. als Doppel-Zellstapel ausgebildeten) Zellstapels 11 angeordnet ist. Die Druckplatte 13 kann im Wesentlichen flach sein. Beispielsweise kann die Druckplatte 13 eine quaderförmige Form aufweisen. Die Druckplatte 13 kann auf zwei gegenüberliegenden Seiten von je einer im Verhältnis zur Dicke der Druckplatte 13 ausgedehnten ebenen Fläche begrenzt werden. Weiterhin kann die Druckplatte 13 ein Strangpressprofil sein. Alternativ kann die Druckplatte 13 auch gegossen sein. Bevorzugt ist die Druckplatte 13 aus einer Aluminiumlegierung, Stahl und/oder Kunststoff. Die Druckplatte 13 kann aus Vollmaterial ausgebildet sein. Lediglich beispielhaft kann die Druckplatte 13 mittig im Zellstapel 11 angeordnet sein. Die Druckplatte 13 kann somit auf zwei Seiten von Batteriezellen 12 umgeben sein. Demgegenüber kann die erste bzw. zweite Endplatte 14a, 14b jeweils nur einseitig an Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 angrenzen. Auch die Druckplatte 13 kann angeordnet und/oder ausgebildet sein, eine entlang der Stapelrichtung S auftretende (z. B. durch ein Swelling der Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 bedingte) Druckbeaufschlagung aufzunehmen.
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Die Druckplatte 13 unterteilt den Zellstapel 11 dabei in einen ersten Teilzellstapel 11a und einen zweiten Teilzellstapel 11b. Bevorzugt weist der erste Teilzellstapel 11a dabei zumindest zehn, vorzugsweise zumindest fünfzehn, besonders bevorzugt zumindest sechzehn Batteriezellen 12 auf. Zudem oder alternativ kann auch der zweite Teilzellstapel 11b zumindest zehn, vorzugsweise zumindest fünfzehn, besonders bevorzugt zumindest sechzehn Batteriezellen 12 aufweisen.
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Im Fall, dass der Zellstapel 11 dabei ein Doppel-Zellstapel ist, kann auch der erste und zweite Teilzellstapel 11a, 11b jeweils ein Doppel-Teilzellstapel sein. So kann der erste Teilzellstapel 11a bspw. einen linken ersten Teilstapel 11a.1 und einen rechten ersten Teilstapel 11 a.2 aufweisen. Ebenso kann der zweite Teilzellstapel 11b bspw. einen linken zweiten Teilstapel 11b. 1 und einen rechten ersten Teilstapel 11b.2 aufweisen. Bevorzugt weist der ersten Teilzellstapel 11a, im Fall, dass dieser ein Doppel-Teilzellstapel ist, zumindest zwanzig, vorzugsweise zumindest dreißig, besonders bevorzugt zumindest zweiunddreißig Batteriezellen 12 auf. Zudem oder alternativ kann auch der zweite Teilzellstapel 11b, im Fall, dass dieser ein Doppel-Teilzellstapel ist, zumindest zwanzig, vorzugsweise zumindest dreißig, besonders bevorzugt zumindest zweiunddreißig Batteriezellen 12 aufweisen.
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Weiterhin kann die Druckplatte 13 eine erste Anlagefläche 13a und eine, der ersten Anlagefläche 13a entgegensetzte, zweite Anlagefläche 13b aufweisen. Die erste und zweite Anlagefläche 13a, 13b sollen bevorzugt senkrecht zur Stapelrichtung S orientiert sein. An der ersten Anlagefläche 13a kann dabei eine Batteriezelle 12 des ersten Teilzellstapels 11a unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller anliegen (vgl. z. B. 3C). Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, können auch zwei Batteriezellen 12 des ersten Teilzellstapels 11a (z. B. eine Batteriezelle 12 des linken ersten Teilstapels 11a.1 und eine Batteriezelle 12 des rechten ersten Teilstapels 11a.2) jeweils unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller an der ersten Anlagefläche 13a der Druckplatte 13 anliegen (vgl. z. B. 2B). Ferner kann an der zweiten Anlagefläche 13b eine Batteriezelle 12 des zweiten Teilzellstapels 11b unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller anliegen (vgl. z. B. 3C). Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, können auch zwei Batteriezellen 12 des zweiten Teilzellstapels 11b (z. B. eine Batteriezelle 12 des linken zweiten Teilstapels 11b.1 und eine Batteriezelle 12 des rechten zweiten Teilstapels 11b.2) jeweils unmittelbar oder mittelbar über einen Lückenfüller an der zweiten Anlagefläche 13b der Druckplatte 13 anliegen (vgl. z. B. 2B).
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Druckplatte 13 zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c auf, der quer zur Stapelrichtung S über einen Rand des Zellstapels 11 hinaussteht. Die Druckplatte 13 kann somit quer zur Stapelrichtung S eine (z. B. laterale) Ausdehnung aufweisen, die größer als eine (z. B. laterale) Ausdehnung der jeweiligen Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 bzw. eine (Gesamt-)Ausdehnung zweier benachbarter Batteriezellen 12 eines Doppel-Zellstapels ist. Bevorzugt weist der zumindest eine Druckplattenabschnitt 13c dabei zwei Druckplattenabschnitte, z. B. einen linken Druckplattenabschnitt 13c.1 und einen rechten Druckplattenabschnitt 13c.2, auf. Beispielsweise kann der linke Druckplattenabschnitt 13c.1 über einen linken Rand des Zellstapels 11 hinausstehen und der rechte linke Druckplattenabschnitt 13c.2 über einen rechten Rand des Zellstapels 11 hinausstehen. Bevorzugt ist der zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c dabei in einem Randbereich der Druckplatte 13 angeordnet. Beispielsweise kann der linke und rechte Druckplattenabschnitt 13c.1, 13c.2 an zwei einander gegenüberliegenden Randbereichen der Druckplatte 13 (z. B. einem linken und rechten Randbereich) angeordnet sein.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung 14 an der Druckplatte 13 befestigt (z. B. verschweißt) ist. Die Halteeinrichtung 14 und die Druckplatte 13 können somit miteinander fixiert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halteeinrichtung 14 dabei am zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c befestigt. Hierbei kann die Halteeinrichtung 14 eine (z. B. im Wesentlichen U-förmige) erste Halterung 14.1 aufweisen. Die erste Halterung 14.1 kann beispielsweise am linken Druckplattenabschnitt 13c.1 und am rechten Druckplattenabschnitt 13c.2 befestigt (z. B. verschweißt) sein. Weiterhin kann die Halteeinrichtung 14 eine (z. B. im Wesentlichen U-förmige) zweite Halterung 14.2 aufweisen. Auch die zweite Halterung 14.2 kann z. B. am linken und rechten Druckplattenabschnitt 13c.1, 13c.2 befestigt (z. B. verschweißt) sein.
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Bevorzugt verspannt die erste Halterung 14.1 den ersten Teilzellstapel 11a gegen die Druckplatte 13. Beispielsweise kann die erste Halterung 14.1 dazu die erste Endplatte 14a umfassen. Weiterhin kann die erste Halterung 14.1 zumindest ein Seitenteil 18a (z. B. eine Seitenplatte) aufweisen. Das zumindest eine Seitenteil 18a kann im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als zumindest ein „erstes“ Seitenteil 18a bezeichnet werden. Das zumindest eine erste Seitenteil 18a kann bspw. an einer Seitenfläche eines ersten Teilzellstapels 11a angeordnet sein. Bevorzugt umfasst das zumindest eine erste Seitenteil 18a zwei Seitenteile, z. B. ein linkes erstes Seitenteil 18a.1 und ein rechtes erstes Seitenteil 18a.2. So kann das linke erste Seitenteil 18a.1 z. B. an einer ersten (z. B. linken) Seitenfläche des ersten Teilzellstapels 11a angeordnet sein, während das rechte erste Seitenteil 18a.2 z. B. an einer, vorzugsweise der ersten Seitenfläche entgegengesetzten, zweiten (z. B. rechten) Seitenfläche des ersten Teilzellstapels 11a angeordnet sein kann.
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Besonders bevorzugt ist das linke erste Seitenteil 18a.1 und das rechte erste Seitenteil 18a.2 gleich ausgebildet, weshalb im Folgenden die entsprechenden Merkmale vorrangig hinsichtlich des zumindest einen ersten Seitenteils 18a beschrieben werden. So kann sich das zumindest eine erste Seitenteil 18a im Wesentlichen entlang der Stapelrichtung S erstrecken. Zudem oder alternativ kann das zumindest eine erste Seitenteil 18a im Wesentlichen in der Stapelrichtung S verlaufend am ersten Teilzellstapels 11a angebracht sein. Das zumindest eine erste Seitenteil 18a kann plattenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann das zumindest eine erste Seitenteil 18a im Wesentlichen die gesamte jeweilige Seitenfläche des erste ersten Teilzellstapels 11a überdecken. Das zumindest eine erste Seitenteil 18a kann ferner einen Endbereich aufweisen, der an der Druckplatte 13 (z. B. an deren zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c) befestigt (z. B. verschweißt) ist. Dieser Endbereich kann im Folgenden auch als erster Endbereich bezeichnet werden. Weiterhin kann das zumindest eine erste Seitenteil 18a einen, vorzugsweise dem ersten Endbereich entgegengesetzten, zweiten Endbereich aufweisen, der an der ersten Endplatte 14a befestigt (z. B. verschweißt) ist.
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Insgesamt kann der erste Teilzellstapel 11a somit von dem linken ersten Seitenteil 18a.1, der ersten Endplatte 14a, dem rechten ersten Seitenteil 18a.2 und der Druckplatte 13 umgeben sein. Dabei kann der erste Teilzellstapel 11a auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten durch die Druckplatte 13 und die erste Endplatte 14a begrenzt werden und auf zwei weiteren gegenüberliegenden Seiten durch das linke und rechte erste Seitenteil 18a.1, 18a.2. Im Zusammenspiel mit der Druckplatte 13 kann die erste Halterung 14.1 - welche z.B. das linke erste Seitenteil 18a.1, die ersten Endplatte 14a und das rechte erste Seitenteil 18a.2 umfassen kann - somit ein verspanntes Haltern des ersten Teilzellstapels 11a bewirken.
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Auf der entgegengesetzten Seite der Druckplatte 13 kann die zweite Halterung 14.2 den zweiten Teilzellstapel 11b gegen die Druckplatte 13 verspannen. Beispielsweise kann die zweite Halterung 14.2 dazu die zweite Endplatte 14b umfassen. Weiterhin kann die zweite Halterung 14.2 zumindest ein zweites Seitenteil 18b (z. B. eine Seitenplatte) aufweisen. Das zumindest eine zweite Seitenteil 18b kann bspw. an einer Seitenfläche des zweiten Teilzellstapels 11b angeordnet sein. Bevorzugt umfasst das zumindest eine zweite Seitenteil 18b zwei Seitenteile, z. B. ein linkes zweites Seitenteil 18b.1 und ein rechtes zweites Seitenteil 18b.2. So kann das linke zweite Seitenteil 18a.1 z. B. an einer ersten (z. B. linken) Seitenfläche des zweiten Teilzellstapels 11b angeordnet sein, während das rechte zweite Seitenteil 18b.2 bspw. an einer, vorzugsweise der ersten Seitenfläche entgegengesetzten, zweiten (z. B. rechten) Seitenfläche des zweiten Teilzellstapels 11b angeordnet sein kann. Das zumindest eine zweite Seitenteil 18b bzw. das linke und rechte zweite Seitenteil 18b.1 und 18b.2. können dabei die gleichen Merkmale wie das vorstehend beschriebene zumindest eine erste Seitenteil 18a bzw. das linke und rechte erste Seitenteil 18a.1 und 18a.2 aufweisen, wobei ggf. jeweils der zweite Teilzellstapel 11a an die Stelle des ersten Teilzellstapels 11a bzw. die zweite Endplatte 14b an die Stelle der ersten Endplatte 14a tritt.
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Entsprechend kann der zweite Teilzellstapel 11b von dem linken zweiten Seitenteil 18b.1, der zweiten Endplatte 14b, dem rechten zweiten Seitenteil 18b.2 und der Druckplatte 13 umgeben sein. Dabei kann der zweite Teilzellstapel 11b auf zwei einander entgegengesetzten Seiten durch die Druckplatte 13 und die zweite Endplatte 14b begrenzt werden und auf zwei weiteren entgegengesetzten Seiten durch das linke und rechte zweite Seitenteil 18b.1 und 18b.2. Insgesamt kann die Druckplatte 13 damit sowohl zum Verspannen des ersten Teilzellstapels 11a als auch des zweiten Teilzellstapels 11b genutzt werden. Durch diese Doppelnutzung einer beidseitig an Batteriezellen 12 angrenzenden Druckplatte 13 kann auf vorteilhafte Weise im Vergleich zum Vorsehen separater Druck-Endplatten an den (Teil-)Stapelenden (vgl. 1A und 1B) eine platzsparende Swelling-Kompensation erreicht werden, wodurch im Vergleich zur Variante gemäß 1A und 1B auf demselben Bauraum mehr Batteriezellen 12 untergebracht werden können. Mit anderen Worten wird die Funktion der zwei getrennten (beanstandeter) Druck-Endplatten in einem einzigen Bauteil vereint, sodass die Druckplatte 13 in diesem Zusammenhang auch als eine „Doppel-Endplatte“ verstanden werden kann, welche den ersten und zweiten Teilzellstapel 11a, 11b begrenzt.
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Um hierbei auf vorteilhafte Weise eine möglichst stabile Anbindung des zumindest einen ersten Seitenteils 18a an die Druckplatte 13 zu erreichen, kann der erste Endbereich des zumindest einen ersten Seitenteils 18a einen (z. B. abgekanteten und/oder umgebogenen) Laschenabschnitt 19a aufweisen, der im Folgenden auch als erster Laschenabschnitt 19a bezeichnet werden kann. Zudem oder alternativ kann der erste Endbereich des zumindest einen zweiten Seitenteils 18b einen (z. B. abgekanteten und/oder umgebogenen) Laschenabschnitt 19a aufweisen, der im Folgenden auch als zweiter Laschenabschnitt 19b bezeichnet werden kann. Beispielsweise kann der erste und/oder zweite Laschenabschnitt 19a, 19b jeweils in Form eines umgebogenen Radius ausgeführt sein. Der erste und/oder zweite Laschenabschnitt 19a, 19b kann jeweils im Wesentlichen quer zur Stapelrichtung S orientiert sein. Beispielsweise kann der erste Laschenabschnitt 19a des zumindest einen ersten Seitenteils 18a im Wesentlichen senkrecht zur Stapelrichtung S von dem zumindest einen ersten Seitenteil 18a abragen bzw. abstehen. Entsprechend kann auch der zweite Laschenabschnitt 19b des zumindest einen zweiten Seitenteils 18b im Wesentlichen senkrecht zur Stapelrichtung S von dem zumindest einen zweiten Seitenteil 18a abragen bzw. abstehen. Über den ersten Laschenabschnitt 19a können das zumindest eine ersten Seitenteil 18a und die Druckplatte 13 miteinander verbunden sein. Bevorzugt stehen dabei das zumindest eine erste Seitenteil 18a und die Druckplatte 13 ausschließlich über den ersten Laschenabschnitt 19a in unmittelbaren Kontakt miteinander. Weiterhin kann über den zweiten Laschenabschnitt 19b das zumindest eine zweite Seitenteil 18b und die Druckplatte 13 miteinander verbunden sein. Bevorzugt stehen auch hier das zumindest eine zweite Seitenteil 18b und die Druckplatte 13 ausschließlich über den zweiten Laschenabschnitt 19b in unmittelbaren Kontakt miteinander.
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Die Druckplatte 13 kann hierbei (z. B. am zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c) einen quer zur Stapelrichtung S orientieren Befestigungsabschnitt 13d aufweisen, der zur besseren Unterscheidbarkeit auch als erster Befestigungsabschnitt 13d bezeichnet werden kann. Beispielsweise kann der erste Befestigungsabschnitt 13d senkrecht zur Stapelrichtung S orientiert sein. An dem erster Befestigungsabschnitt 13d kann der erste Laschenabschnitt 19a befestigt (z. B. verschweißt) sein. Bevorzugt sind der erste Befestigungsabschnitt 13d und der erste Laschenabschnitt 19a dabei planparallel zueinander orientiert und/oder angeordnet. Weiterhin bevorzugt liegen der erste Laschenabschnitt 19a und der erste Befestigungsabschnitt 13d flächig aneinander an. Bevorzugt weist der zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c den ersten Befestigungsabschnitt 13d auf. Der erste Befestigungsabschnitt 13d kann somit in einem Bereich der Druckplatte 13 angeordnet sein, der über den Rand des Zellstapels 11 hinausragt. Beispielsweise können sowohl der linke Druckplattenabschnitt 13c.1 und der rechte Druckplattenabschnitt 13c.2 jeweils einen ersten Befestigungsabschnitt 13d aufweisen. An den jeweiligen ersten Befestigungsabschnitten 13d kann beispielsweise der erste Laschenabschnitt 19a des linken ersten Seitenteils 18a.1 und der erste Laschenabschnitt 19a des rechten ersten Seitenteils 18a.2 befestigt sein.
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Weiterhin kann die Druckplatte 13 (z. B. am zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c) einen weiteren quer zur Stapelrichtung S orientieren Befestigungsabschnitt 13e aufweisen, der zur besseren Unterscheidbarkeit auch als zweiter Befestigungsabschnitt 13e bezeichnet werden kann. Bevorzugt ist der zweiter Befestigungsabschnitt 13e dabei entgegengesetzt zum ersten Befestigungsabschnitt 13d orientiert. Beispielsweise können der erste und zweite Befestigungsabschnitt 13d, 13e auf jeweils einander entgegensetzten Seitenflächen der Druckplatte 13 bzw. des zumindest einen Druckplattenabschnitts 13c angeordnet sein. Der zweite Befestigungsabschnitt 13e kann hierbei grundsätzlich auch entsprechend den Merkmalen des ersten Befestigungsabschnitts 13d ausgebildet sein, wobei ggf. der zweite Laschenabschnitt 19b anstelle des ersten Laschenabschnitt 19a tritt. Lediglich beispielhafte sei erwähnt, dass wiederum sowohl der linke Druckplattenabschnitt 13c.1 als auch der rechte Druckplattenabschnitt 13c.2 jeweils auch einen zweiten Befestigungsabschnitt 13e aufweisen können. An den jeweiligen zweiten Befestigungsabschnitten 13e kann beispielsweise der zweite Laschenabschnitt 19b des linken zweiten Seitenteils 18b.1 und der zweite Laschenabschnitt 19b des rechten zweiten Seitenteils 18b.2 befestigt sein.
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Nachdem vorstehend vorrangig die Anordnung der Komponenten des elektrischen Energiespeichers 10 beschrieben wurden, soll nachfolgend näher auf mögliche konstruktive Ausgestaltungen der Druckplatte 13 eingegangen werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Druckplatte 13 eine Hohlprofil-Druckplatte sein. Beispielsweise kann die Druckplatte 13 mindestens eine Durchgangsöffnung 15 aufweisen. Die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 kann bspw. als eine, vorzugsweise durchgängige, Bohrung, Aussparung und/oder Hohlkammer in der Druckplatte 13 ausgebildet sein. Bevorzugt dient die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 dazu eine, vorzugsweise kontrollierte, Deformation der Druckplatte 13 (z. B. bei einer Druckbeaufschlagung infolge eines Swellings der Batteriezellen 12 des Zellstapels 11) zu ermöglichen. Die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 kann sich quer (z. B. senkrecht) zur Stapelrichtung S durch die (gesamte) Druckplatte 13 erstrecken. Bevorzugt verläuft die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 entlang einer Hochachse der Druckplatte 13 durch die Druckplatte 13. Als Hochachse kann dabei eine Achse verstanden werden, welche senkrecht auf einer Längsachse und Querachse der Druckplatte 13 steht, wobei bevorzugt die Längsachse in Richtung der längsten und die Querachse in Richtung der kürzesten Ausdehnung der Druckplatte 13 orientiert ist.
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Die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 kann spaltförmig ausgebildet sein. Die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 kann bspw. einen länglichen und/oder schmalen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Querschnitt mindestens zehnmal, vorzugsweise mindestens fünfzehnmal, besonders bevorzugt zwanzigmal, so lang wie breit sein. Der Querschnitt kann die Form eines Rechtecks, eines abgerundeten Rechtecks oder eine sonstige geschlossene Form aufweisen. Die Druckplatte 13 kann zwei, vorzugsweise plane, Wandungsabschnitte 13f, 13g aufweisen, die die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 in der Stapelrichtung S auf einander gegenüberliegenden Seiten begrenzen. Die zwei Wandungsabschnitte 13f, 13g können dabei auch als erster Wandungsabschnitt 13f und zweiter Wandungsabschnitt 13g bezeichnet werden. Der erste Wandungsabschnitt 13f kann hierbei zwischen dem ersten Teilzellstapel 11a und der mindestens einen Durchgangsöffnung 15 angeordnet sein. An einer dem ersten Teilzellstapel 11a zugewandten Außenfläche des ersten Wandungsabschnitts 13f kann die erste Anlagefläche 13a angeordnet sein. Der zweite Wandungsabschnitt 13g kann zwischen dem zweiten Teilzellstapel 11b und der mindestens einen Durchgangsöffnung 15 angeordnet sein. An einer dem zweiten Teilzellstapel 11b zugewandten Außenfläche des zweiten Wandungsabschnitts 13g kann die zweite Anlagefläche 13b angeordnet sein. Bevorzugt ist die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 ausgebildet, eine durch eine Druckbeaufschlagung bedingte Deformation (z. B. ein Ausbauchen) des ersten Wandungsabschnitts 13f entlang der Stapelrichtung S aufzunehmen. Zudem oder alternativ kann die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 auch ausgebildet sein, eine durch eine Druckbeaufschlagung bedingte Deformation (z. B. ein Ausbauchen) des zweiten Wandungsabschnitts 13g entlang der Stapelrichtung S aufzunehmen.
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Bevorzugt ist die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 mittig an der Druckplatte 13 angeordnet (vgl. 3C). Die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 kann auch mehrere (z. B. zwei) Durchgangsöffnungen 15 umfassen. Insbesondere im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, kann mindestens eine Durchgangsöffnung 15 mehrere Durchgangsöffnungen 15 umfassen, die jeweils einem der Stapel (z.B. dem linken und rechten Stapel 11.1, 11.2) zugeordnet sind (vgl. 2A, 2B, 3A, 3B und 4). Die mehrere Durchgangsöffnungen 15 können entlang der Längsachse (z.B. entlang einer Geraden) verteilt angeordnet sein. Die mehrere Durchgangsöffnungen 15 können parallelversetzt zueinander angeordnet sein.
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Die Druckplatte 13 kann ferner eine Stützstruktur 16 aufweisen, die in der mindestens einen Durchgangsöffnung 15 angeordnet sein kann (vgl. 3A). Beispielsweise kann die Stützstruktur 16 ein oder mehrere Streben und/oder Versteifungselemente umfassen. Bevorzugt versteift die Stützstruktur 16 die Druckplatte 13. Hierzu kann die Stützstruktur 16 im Wesentlichen entlang der Stapelrichtung S orientiert angeordnet sein. Beispielsweise kann sich die Stützstruktur im Wesentlichen zwischen dem ersten und zweiten Wandungsabschnitt 13f, 13g erstrecken. Ferner kann die Druckplatte 13 ein Füllmaterial 17 aufweisen, das die mindestens eine Durchgangsöffnung 15 zumindest abschnittsweise ausfüllt (vgl. 3B). Beispielsweise kann das Füllmaterial 17 ein Schaum (z. B. ein Metallschaum) und/oder ein Einsatz sein. Bevorzugt versteift das Füllmaterial 17 die Druckplatte 13.
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Weiterhin kann die Druckplatte 13 mindestens ein Durchgangsloch 13h aufweisen. Das Durchgangsloch 13h kann zur Aufnahme eines, vorzugsweise stabförmigen, Befestigungselements (z. B. einer Schraube) dienen. Das mindestens ein Durchgangsloch 13h kann bspw. als eine, vorzugsweise durchgängige, Bohrung und/oder Aussparung und in der Druckplatte 13 ausgebildet sein. Das mindestens eine Durchgangsloch 13h kann sich quer (z. B. senkrecht) zur Stapelrichtung S durch die (gesamte) Druckplatte 13 erstrecken. Bevorzugt verläuft das mindestens eine Durchgangsloch 13h entlang der Hochachse der Druckplatte 13 durch die Druckplatte 13. Das mindestens ein Durchgangsloch 13h kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Das mindestens ein Durchgangsloch 13h kann am zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c angeordnet sein. Bevorzugt weist das mindestens ein Durchgangsloch 13h mehrere (z.B. zwei oder drei) Durchgangslöcher 13h auf. Beispielsweise kann die Druckplatte 13 ein Durchgangsloch 13h am linken Druckplattenabschnitt 13c.1 und ein Durchgangsloch 13h am rechten Druckplattenabschnitt 13c.1 aufweisen (vgl. 3C). Im Fall, dass der Zellstapel 11 ein Doppel-Zellstapel ist, kann die Druckplatte 13 zusätzlich oder alternativ ein zentrales Durchgangsloch 13h aufweisen, das mittig zwischen den zwei Durchgangsöffnungen 15 angeordnet ist.
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Weiterhin kann der elektrische Energiespeicher 10 eine Stützplatte (nicht dargestellt) aufweisen. Die Stützplatte kann bspw. eine den elektrischen Energiespeicher 10 nach Außen begrenzende Bodenplatte sein. Die Stützplatte kann den Zellstapel 11 stützen. Die Stützplatte kann zum Aufnehmen einer Temperiervorrichtung geformt sein und/oder von einem Temperierfluid zum Bewirken der Heizung oder Kühlung durchströmbar sein. Vorzugsweise trägt die Stützplatte die mehreren Batteriezellen 12 des Zellstapels 11. Es ist möglich, dass zum Überbrücken einer Lücke zwischen der Stützplatte und den Batteriezellen 12 ein Lückenfüller, z. B. in Form einer Wärmeleitpaste, die Batteriezellen 12 mit der Stützplatte verbindet. Die Stützplatte und die Druckplatte 13 können dabei über ein sich durch das mindestens eine Durchgangsloch 13h hindurcherstreckendes Befestigungselement (z. B. eine Schraube, nicht dargestellt) miteinander verbunden (z. B. verschraubt) sein.
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Wie in 4 dargestellt ist, kann der elektrischer Energiespeicher 10 zumindest eine weitere Druckplatte 13' aufweisen, die innerhalb des (ggf. als Doppel-Zellstapel ausgebildeten) Zellstapels 11 angeordnet ist. Wie beispielhaft dargestellt ist kann die zumindest eine weitere Druckplatte 13' identisch zur vorgenannten Druckplatte 13 ausgebildet sind. Unabhängig von der Ausführung der Druckplatte 13 kann die weitere Druckplatte 13' die vorstehend im Zusammenhang mit der Druckplatte 13 beschriebenen Merkmale aufweisen. Die zumindest eine weitere Druckplatte 13' kann auf zwei Seiten von Batteriezellen 12 umgeben sein. Die zumindest eine weitere Druckplatte 13' kann angeordnet und/oder ausgebildet sein, eine entlang der Stapelrichtung S auftretende (z. B. durch ein Swelling der Batteriezellen 12 des Zellstapels 11 bedingte) Druckbeaufschlagung aufzunehmen. Die zumindest eine weitere Druckplatte 13' kann den ersten oder zweiten Teilzellstapel 11a, 11b in weitere Teilzellstapel unterteilen. Beispielsweise kann die zumindest eine weitere Druckplatte 13' den zweiten Teilzellstapel 11b in zwei weitere zweite Teilzellstapel 11b' und 11b'' unterteilen. Im Fall, dass der Zellstapel 11 dabei ein Doppel-Zellstapel ist, können die weiteren Teilzellstapel jeweils weitere Doppel-Teilzellstapel sein. Ferner kann die Halteeinrichtung 14 an der zumindest einen weitere Druckplatte 13' befestigt (z. B. verschweißt) sein. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung 14 hierbei am zumindest einen Druckplattenabschnitt 13c der zumindest einen weiteren Druckplatte 13' befestigt sein.
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Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass die Druckplatte 13 und die zumindest eine weitere Druckplatte 13' gleich ausgebildet sein können. Weiterhin können auch die Druckplatte 13 und die erste und/oder zweite Endplatte 14a, 14b gleich ausgebildet sein (vgl. 2A). Die Druckplatte 13 und die erste und/oder zweite Endplatte 14a, 14b können somit als Gleichteile ausgebildet sein. Bevorzugt sollen die erste und/oder zweite Endplatte 14a, 14b somit auch die vorstehend beschriebenen Merkmale der Druckplatte 13 aufweisen können. Beispielsweise können/kann die erste und/oder zweite Endplatte 14a, 14b jeweils eine Hohlprofil-Endplatte sein, einstückig ausgebildet sein und/oder entsprechende Durchgangslöcher aufweisen.
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Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Batterie
- 2
- Gehäuse
- 3a, 3b, 3c, 3d
- Batteriemodule
- 4
- Enddruckplatten
- 4a
- Befestigungsstellen
- 5
- Seitenelemente
- 6
- Boden
- 10
- Elektrischer Energiespeicher
- 11
- Zellstapel
- 11.1
- linker Stapel
- 11.2
- rechter Stapel
- 11a
- erster Teilzellstapel
- 11a.1
- linker erster Teilzellstapel
- 11a.2
- rechter erster Teilzellstapel
- 11b
- zweiter Teilzellstapel
- 11b', 11b''
- weiterer zweiter Teilzellstapel
- 11b.1
- linker zweiter Teilzellstapel
- 11b.2
- rechter zweiter Teilzellstapel
- 12
- Batteriezelle
- 13
- Druckplatte
- 13'
- weitere Druckplatte
- 13a
- erste Anlagefläche
- 13b
- zweite Anlagefläche
- 13c
- Druckplattenabschnitt
- 13d
- erste Befestigungsabschnitt
- 13e
- zweiter Befestigungsabschnitt
- 13f
- erster Wandungsabschnitt
- 13g
- zweiter Wandungsabschnitt
- 13h
- Durchgangsloch
- 14
- Halteeinrichtung
- 14.1
- erste Halterung
- 14.2
- zweite Halterung
- 15
- Durchgangsöffnung
- 16
- Stützstruktur
- 17
- Füllmaterial
- 18a
- erstes Seitenteil
- 18a.1
- linkes erstes Seitenteil
- 18a.2
- rechtes erstes Seitenteil
- 18b
- zweites Seitenteil
- 18b.1
- linkes zweites Seitenteil
- 18b.2
- rechtes zweites Seitenteil
- 19a
- erster Laschenabschnitt
- 19b
- zweiter Laschenabschnitt
- S
- Stapelrichtung
