DE102022125843A1 - Support device for round battery cells - Google Patents
Support device for round battery cells Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022125843A1 DE102022125843A1 DE102022125843.2A DE102022125843A DE102022125843A1 DE 102022125843 A1 DE102022125843 A1 DE 102022125843A1 DE 102022125843 A DE102022125843 A DE 102022125843A DE 102022125843 A1 DE102022125843 A1 DE 102022125843A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carrier
- battery cells
- bodies
- connecting elements
- round battery
- 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
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- 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
-
- 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
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/643—Cylindrical 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
- H01M10/6556—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
- H01M10/6567—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
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft u. a. eine Trägervorrichtung (14) für mehrere Batterierundzellen (12) eines elektrischen Energiespeichers (10) eines Fahrzeugs. Die Trägervorrichtung (14) weist mehrere Trägerkörper (16 - 28) auf, die parallel nebeneinander angeordnet sind und jeweils mehrere reihenförmig angeordnete Aufnahmeschalen (30) aufweisen. Jeweils zwei einander direkt gegenüberliegende Aufnahmeschalen (30) benachbarter Trägerkörper (16 - 28) bilden gemeinsam eine Aufnahmekammer für eine Batterierundzelle (12). Mehrere lösbare, mechanische Verbindungselemente (34) verbinden die mehreren Trägerkörper (16 - 28) lösbar miteinander.The present invention relates, among other things, to a carrier device (14) for a plurality of round battery cells (12) of an electrical energy storage device (10) of a vehicle. The carrier device (14) has a plurality of carrier bodies (16 - 28) which are arranged parallel to one another and each have a plurality of receiving shells (30) arranged in a row. Two receiving shells (30) of adjacent carrier bodies (16 - 28) which are directly opposite one another together form a receiving chamber for a round battery cell (12). A plurality of detachable, mechanical connecting elements (34) detachably connect the plurality of carrier bodies (16 - 28) to one another.
Description
Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung für mehrere Batterierundzellen eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs und einen elektrischen Energiespeicher mit einer Trägervorrichtung und Batterierundzellen. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einer Trägervorrichtung oder einem elektrischen Energiespeicher. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichers.The invention relates to a carrier device for a plurality of round battery cells of an electrical energy storage device of a vehicle and an electrical energy storage device with a carrier device and round battery cells. The invention further relates to a motor vehicle with a carrier device or an electrical energy storage device. The invention also relates to a method for producing an electrical energy storage device.
Hybrid-, Plug-In-Hybrid-, Brennstoffzellen- und Elektrofahrzeuge verfügen über Traktionsenergiespeicher, welche zur Aufnahme von elektrischer Rekuperationsenergie und Bereitstellung von elektrischer Antriebsenergie dienen können. Traktionsenergiespeicher können auf Basis von Akkumulatoren, z. B. Li-lonen-Batterien, gebildet sein. Derartige Traktionsenergiespeicher können beispielsweise modular aufgebaut sein, wobei einzelne Batteriezellen stapelartig oder nebeneinander angeordnet und elektrisch zu einzelnen Batteriemodulen zusammengefasst sind, die wiederum innerhalb eines Gehäuses in Reihe oder parallel geschaltet sind.Hybrid, plug-in hybrid, fuel cell and electric vehicles have traction energy storage units that can be used to absorb electrical recuperation energy and provide electrical drive energy. Traction energy storage units can be based on accumulators, e.g. Li-ion batteries. Such traction energy storage units can, for example, be modular in design, with individual battery cells arranged in stacks or next to one another and electrically combined to form individual battery modules, which in turn are connected in series or parallel within a housing.
Die
Die
Herkömmliche Anordnungen von Batteriezellen können den Nachteil aufweisen, dass ein relativ großer Bauraumbedarf besteht und damit die Energiedichte bezogen auf das benötigte Bauraumvolumen relativ gering ist. Ferner haben die aus der Praxis bekannten Modularisierungsansätze den Nachteil, dass die Anzahl zu verbauender Batteriezellen nicht flexibel genug anpassbar ist, um den Traktionsenergiespeicher möglichst flexibel an unterschiedliche Leistungsanforderungen anpassen zu können.Conventional battery cell arrangements can have the disadvantage that they require a relatively large amount of installation space and thus the energy density is relatively low in relation to the required installation space volume. Furthermore, the modularization approaches known from practice have the disadvantage that the number of battery cells to be installed cannot be adjusted flexibly enough to be able to adapt the traction energy storage system as flexibly as possible to different performance requirements.
Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Techniken kann darin bestehen, dass diese nicht oder nur unzureichend berücksichtigen, dass die Batterierundzellen selbst vergleichsweise große Fertigungstoleranzen aufweisen, z. B. rd. 1 mm.A further disadvantage of conventional techniques may be that they do not take into account, or only insufficiently take into account, that the battery cells themselves have comparatively large manufacturing tolerances, e.g. around 1 mm.
Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Techniken kann in der ungenügenden Berücksichtigung der Recyclebarkeit zum Ende der Lebensdauer der elektrischen Energiespeicher hin bestehen. Beispielsweise kann die Recyclebarkeit herkömmlich schon bei der Demontage durch viele Klebestellen usw. beeinträchtigt sein.Another disadvantage of conventional techniques may be the insufficient consideration of recyclability at the end of the service life of the electrical energy storage device. For example, recyclability can already be impaired during disassembly due to many adhesive joints, etc.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Technik zum Tragen von Batterierundzellen eines elektrischen Energiespeichers zu schaffen, die vorhandene Nachteile, z. B. die oben genannten Nachteile, zumindest teilweise überwindet.The invention is based on the object of creating an improved technology for supporting round battery cells of an electrical energy storage device, which at least partially overcomes existing disadvantages, e.g. the disadvantages mentioned above.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.The problem is solved by the features of the independent claims. Advantageous further developments are specified in the dependent claims and the description.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Trägervorrichtung für mehrere Batterierundzellen eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs. Die Trägervorrichtung weist mehrere, vorzugsweise längliche, Trägerkörper auf. Die Trägerkörper sind parallel nebeneinander angeordnet. Die Trägerkörper weisen jeweils mehrere reihenförmig angeordnete (z. B. zylindersegmentförmige oder kreiszylindersegmentförmige) Aufnahmeschalen, vorzugsweise Aufnahmehalbschalen, auf. Jeweils zwei einander direkt gegenüberliegende Aufnahmeschalen (der mehreren Aufnahmeschalen) benachbarter Trägerkörper (der mehreren Trägerkörper) bilden gemeinsam eine Aufnahmekammer für eine Batterierundzelle. Vorzugsweise sind die so gebildeten Aufnahmekammern in einer Wabenstruktur angeordnet. Die Trägervorrichtung weist mehrere lösbare, mechanische Verbindungselemente auf, die die mehreren Trägerkörper lösbar (z. B. kraftschlüssig) miteinander verbinden, vorzugsweise verklemmen.One aspect of the present disclosure relates to a carrier device for a plurality of round battery cells of an electrical energy storage device of a vehicle. The carrier device has a plurality of, preferably elongated, carrier bodies. The carrier bodies are arranged parallel to one another. The carrier bodies each have a plurality of receiving shells, preferably receiving half-shells, arranged in rows (e.g. in the shape of a cylinder segment or a circular cylinder segment). Two receiving shells (of the plurality of receiving shells) of adjacent carrier bodies (of the plurality of carrier bodies) that are directly opposite one another together form a receiving chamber for a round battery cell. The receiving chambers thus formed are preferably arranged in a honeycomb structure. The carrier device has a plurality of detachable, mechanical connecting elements that detachably (e.g. in a force-fitting manner) connect the plurality of carrier bodies to one another, preferably clamp them.
Vorteilhaft kann die Trägervorrichtung neben ihrer Funktion zur Aufnahme oder Halterung der Batterierundzellen ferner als thermische Senke fungieren, indem überschüssige thermische Energie durch diese wegleitet werden kann. Die Trägerkörper können die Aufnahmekammern und damit die Batterierundzellen räumlich trennen. Die Überhitzung einer einzelnen Batterierundzelle, beispielsweise bei einem thermischen Notfall, auch Thermal-Runaway genannt, kann somit nicht in gleichem Maß auf umliegende Batterierundzellen übergehen, wie das ohne entsprechende Trägerkörper der Fall wäre. Vorteilhaft weist die Trägervorrichtung mit ihren Trägerkörpern einen modularen Aufbau auf. Durch Anpassen einer Anzahl an Trägerkörpern können nach Art eines Baukastensystems unterschiedlich große Trägervorrichtungen gebildet werden. Vorteilhaft können somit sowohl Trägervorrichtungen für viele Batterierundzellen als auch für wenige Batterierundzellen gebildet werden. Vorteilhaft kann die Lösbarkeit der mechanischen Verbindungselemente die Recyclebarkeit zudem dadurch fördern, dass die Batterierundzellen, die einzelnen Trägerkörper und die Verbindungselemente auf einfache Weise zerstörungsfrei getrennt werden können. Die Verbindungselemente können zudem ermöglichen, dass die Batterierundzellen trotz deren vergleichsweise großen Fertigungstoleranzen sicher in den durch die Verbindungselemente verbundenen Trägerkörpern gehalten werden können.In addition to its function of holding or retaining the round battery cells, the carrier device can also advantageously function as a thermal sink by allowing excess thermal energy to be conducted away through it. The carrier bodies can spatially separate the receiving chambers and thus the round battery cells. The overheating of an individual round battery cell, for example in the event of a thermal emergency, also known as thermal runaway, cannot therefore be transferred to the surrounding round battery cells to the same extent as would be the case without corresponding carrier bodies. The carrier device with its carrier bodies advantageously has a modular structure. By adapting a number of carrier bodies, carrier devices of different sizes can be formed in the manner of a modular system. This can advantageously be used to create carrier devices for both many round battery cells as well as for a few round battery cells. The detachability of the mechanical connecting elements can also advantageously promote recyclability because the round battery cells, the individual carrier bodies and the connecting elements can be separated easily and non-destructively. The connecting elements can also make it possible for the round battery cells to be held securely in the carrier bodies connected by the connecting elements despite their comparatively large manufacturing tolerances.
In einem Ausführungsbeispiel weisen die mehreren Trägerkörper mehrere, vorzugsweise stirnseitige, Löcher, vorzugsweise Durchgangslöcher, auf. Die mehreren Verbindungselemente sind in den mehreren Löchern, vorzugsweise in jeweils zwei der mehreren Löcher, gehalten. Vorteilhaft kann damit ein leichte Montierbarkeit und Demontierbarkeit der Verbindungselemente erreicht werden.In one embodiment, the plurality of carrier bodies have a plurality of holes, preferably on the front side, preferably through holes. The plurality of connecting elements are held in the plurality of holes, preferably in two of the plurality of holes. This advantageously makes it possible to easily assemble and disassemble the connecting elements.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die mehreren Löcher zusätzlich als Kühlkanäle für eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise einer Immersionskühlung, ausgeführt. Vorteilhaft können die Löcher somit mehrere Funktionen in sich vereinen, nämlich die Aufnahme der Verbindungselemente und die Kühlung der Batterierundzellen.In a further embodiment, the multiple holes are additionally designed as cooling channels for a cooling liquid, preferably an immersion cooling system. The holes can thus advantageously combine several functions, namely the accommodation of the connecting elements and the cooling of the round battery cells.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die mehreren Verbindungselemente elastisch verformbar, vorzugsweise zum Aufbringen einer Klemmkraft zum Zusammenhalten der mehreren Trägerkörper. Alternativ oder zusätzlich sind die mehreren Verbindungselemente als Spangen, Bügel oder Bügelfedern ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich sind die mehreren Verbindungselemente U-förmig. Alternativ oder zusätzlich sind die mehreren Verbindungselemente als Klemmelemente ausgeführt. Vorteilhaft kann damit einerseits eine einfache und zuverlässige Montage der Trägervorrichtung und Halterung der Batterierundzellen ermöglicht werden. Andererseits kann auch eine leichte Demontierbarkeit unterstützt werden, wodurch die Recyclebarkeit verbessert werden kann.In a further embodiment, the plurality of connecting elements are elastically deformable, preferably for applying a clamping force to hold the plurality of carrier bodies together. Alternatively or additionally, the plurality of connecting elements are designed as clips, brackets or bracket springs. Alternatively or additionally, the plurality of connecting elements are U-shaped. Alternatively or additionally, the plurality of connecting elements are designed as clamping elements. This advantageously enables simple and reliable assembly of the carrier device and holder of the round battery cells. On the other hand, easy disassembly can also be supported, which can improve recyclability.
In einer weiteren Ausführungsvariante verbinden, vorzugsweise verklemmen, die mehreren Verbindungselemente jeweils nur die benachbarten Trägerkörper lösbar miteinander. Vorteilhaft kann damit der modulare Aufbau der Trägervorrichtung mit beliebig vielen Trägerkörpern weiter unterstützt werden.In a further embodiment, the multiple connecting elements releasably connect, preferably clamp, only the adjacent carrier bodies to one another. This advantageously allows the modular construction of the carrier device to be further supported with any number of carrier bodies.
In einem Ausführungsbeispiel sind die mehreren Verbindungselemente in einer Reihe oder in mehreren parallelen Reihen angeordnet.In one embodiment, the plurality of connecting elements are arranged in a row or in several parallel rows.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die mehreren Verbindungselemente jeweils mindestens einen, vorzugsweise laschenförmigen und/oder auskragenden, Niederhalteabschnitt zum Niederhalten einer der mehreren Batterierundzellen auf. Vorteilhaft können die Verbindungselemente somit mehrere Funktionen in sich vereinen, nämlich Zusammenhalten der Trägerkörper und damit Sichern der Batterierundzellen sowie Niederhalten der Batterierundzellen.In a further embodiment, the plurality of connecting elements each have at least one, preferably tab-shaped and/or projecting, hold-down section for holding down one of the plurality of round battery cells. The connecting elements can thus advantageously combine several functions, namely holding the carrier bodies together and thus securing the round battery cells and holding down the round battery cells.
In einer Ausführungsform weisen die mehreren Verbindungselemente jeweils einen, vorzugsweise oberseitigen, Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen oder Abstützen eines elektrischen Leiters (z. B. Sammelschiene, Busbar, Zellverbinder, Zellkontaktiersystem) auf. Vorteilhaft können die Verbindungselemente somit mehrere Funktionen in sich vereinen, nämlich Zusammenhalten der Trägerkörper und damit Sichern der Batterierundzellen sowie Abstützen/Halten von Zusatzkomponenten, z. B. auf der Oberseite der Trägervorrichtung.In one embodiment, the plurality of connecting elements each have a receiving section, preferably on the top, for receiving or supporting an electrical conductor (e.g. busbar, busbar, cell connector, cell contact system). The connecting elements can thus advantageously combine several functions, namely holding the carrier bodies together and thus securing the round battery cells as well as supporting/holding additional components, e.g. on the top of the carrier device.
In einer weiteren Ausführungsform sind die mehreren Trägerkörper verklebungsfrei miteinander verbunden. Vorteilhaft kann dadurch eine leichte Demontierbarkeit ermöglicht werden, wodurch sich die Recyclebarkeit verbessern lässt.In a further embodiment, the multiple carrier bodies are connected to one another without adhesive. This advantageously enables easy disassembly, which improves recyclability.
In einer Ausführungsvariante sind die benachbarten Trägerkörper jeweils durch einen Spalt voneinander beabstandet (z. B. sodass sie einander nicht berühren). Vorteilhaft lassen sich auf diese Weise die Fertigungstoleranzen der Batterierundzellen kompensieren.In one design variant, the adjacent carrier bodies are spaced apart from each other by a gap (e.g. so that they do not touch each other). This advantageously compensates for the manufacturing tolerances of the round battery cells.
In einer weiteren Ausführungsvariante weisen die mehreren Trägerkörper einen ersten Endseitenträgerkörper und einen zweiten Endseitenträgerkörper auf. Optional können die mehreren Trägerkörper ferner mindestens einen Zwischenträgerkörper, der zwischen dem ersten Endseitenträgerkörper und dem zweiten Endseitenträgerkörper angeordnet ist, aufweisen. Vorteilhaft kann die Trägervorrichtung somit einen modularen Aufbau aufweisen, in dem eine Anzahl der Zwischenträgerkörper an eine gewünschte Anzahl von parallelen Reihen der Batterierundzellen angepasst ist, z. B. kein Zwischenträgerkörper => eine Reihe Batterierundzellen; ein Zwischenträgerkörper => zwei Reihen Batterierundzellen; zwei Zwischenträgerkörper => drei Reihen Batterierundzellen usw.In a further embodiment, the plurality of carrier bodies have a first end side carrier body and a second end side carrier body. Optionally, the plurality of carrier bodies can also have at least one intermediate carrier body arranged between the first end side carrier body and the second end side carrier body. The carrier device can thus advantageously have a modular structure in which a number of intermediate carrier bodies is adapted to a desired number of parallel rows of the round battery cells, e.g. no intermediate carrier body => one row of round battery cells; one intermediate carrier body => two rows of round battery cells; two intermediate carrier bodies => three rows of round battery cells, etc.
In einem Ausführungsbeispiel sind der erste Endseitenträgerkörper und der zweite Endseitenträgerkörper als Gleichteile ausgeführt. Vorzugsweise ist der zweite Endseitenträgerkörper um 180° gedreht relativ zu dem ersten Endseitenträgerkörper ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich weist der mindestens eine Zwischenträgerkörper mehrere Zwischenträgerkörper auf, die als Gleichteile ausgeführt sind. Vorzugsweise sind benachbarte Zwischenträgerkörper jeweils um 180° gedreht relativ zueinander ausgerichtet. Vorteilhaft kann damit der modulare Aufbau weiter unterstützt und die Kosten durch Skaleneffekte und verringerte Lagerkosten usw. weiter gesenkt werden.In one embodiment, the first end side support body and the second end side support body are designed as identical parts. Preferably, the second end side support body is rotated by 180° relative to the first end side support body. Alternatively or additionally, the at least one intermediate support body has a plurality of intermediate intermediate carrier bodies that are designed as identical parts. Neighboring intermediate carrier bodies are preferably rotated by 180° relative to one another. This can advantageously further support the modular structure and further reduce costs through economies of scale and reduced storage costs, etc.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Aufnahmeschalen je Zwischenträgerkörper in zwei parallelen Reihen an einander entgegensetzen Seiten des jeweiligen Zwischenträgerkörpers angeordnet sind. Vorteilhaft kann somit eine platzsparende Konstruktion der Zwischenträgerkörper ermöglicht und der modulare Aufbau weiter unterstützt werden.In a further embodiment, the receiving shells for each intermediate support body are arranged in two parallel rows on opposite sides of the respective intermediate support body. This advantageously enables a space-saving construction of the intermediate support bodies and further supports the modular structure.
In einer Ausführungsform weist der erste Endseitenträgerkörper und/oder der zweite Endseitenträgerkörper eine dem mindestens einen Zwischenträgerkörper zugewandte Innenseite auf, und die Aufnahmeschalen des ersten Endseitenträgerkörpers und/oder des zweiten Endseitenträgerkörpers sind in einer Reihe an der Innenseite angeordnet. Vorteilhaft kann somit eine platzsparende Konstruktion der Endseitenträgerkörper ermöglicht und der modulare Aufbau weiter unterstützt werden.In one embodiment, the first end side support body and/or the second end side support body has an inner side facing the at least one intermediate support body, and the receiving shells of the first end side support body and/or the second end side support body are arranged in a row on the inner side. This advantageously enables a space-saving construction of the end side support bodies and further supports the modular structure.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Endseitenträgerkörper und/oder der zweite Endseitenträgerkörper eine dem mindestens einen Zwischenträgerkörper abgewandte Außenseite auf, und die Außenseite weist eine (z. B. abgerundete oder eckige) Wellenform auf, vorzugsweise zum Fortsetzen einer Wabenstruktur der Aufnahmekammern in einer weiteren Trägervorrichtung, die an der Außenseite anordenbar ist. Vorteilhaft kann somit eine platzsparende Konstruktion der Endseitenträgerkörper ermöglicht und der modulare Aufbau weiter unterstützt werden.In a further embodiment, the first end side support body and/or the second end side support body has an outer side facing away from the at least one intermediate support body, and the outer side has a (e.g. rounded or angular) wave shape, preferably for continuing a honeycomb structure of the receiving chambers in a further support device that can be arranged on the outer side. This advantageously enables a space-saving construction of the end side support bodies and further supports the modular structure.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Fahrzeug. Der elektrische Energiespeicher weist eine Trägervorrichtung wie hierin offenbart auf. Der elektrische Energiespeicher weist mehrere Batterierundzellen, die jeweils in einer der Aufnahmekammern aufgenommen sind, sodass sich vorzugsweise eine Wabenstruktur der mehrere Batterierundzellen ergibt, auf. Vorzugsweise können die mehreren Trägerkörper aneinander über die mehreren Batterierundzellen (z. B. mit einem Spalt) beabstandet voneinander abgestützt sein und über die mehreren Verbindungselemente zusammengehalten, vorzugsweise zusammengeklemmt, sein. Alternativ oder zusätzlich kann der elektrische Energiespeicher zur Immersionskühlung ausgebildet sein und Löcher für die mehreren Verbindungselemente können als Kühlkanäle für Kühlflüssigkeit der Immersionskühlung ausgebildet sein. Vorteilhaft lassen sich mit dem elektrischen Energiespeicher die gleichen Vorteile erzielen, die bereits unter Bezugnahme auf die Trägervorrichtung erläutert wurden.Another aspect of the present disclosure relates to an electrical energy storage device for a vehicle. The electrical energy storage device has a carrier device as disclosed herein. The electrical energy storage device has a plurality of round battery cells, each of which is accommodated in one of the receiving chambers, so that a honeycomb structure of the plurality of round battery cells is preferably produced. Preferably, the plurality of carrier bodies can be supported on one another via the plurality of round battery cells (e.g. with a gap) at a distance from one another and held together, preferably clamped together, via the plurality of connecting elements. Alternatively or additionally, the electrical energy storage device can be designed for immersion cooling and holes for the plurality of connecting elements can be designed as cooling channels for cooling liquid of the immersion cooling. Advantageously, the electrical energy storage device can achieve the same advantages that have already been explained with reference to the carrier device.
In einem Ausführungsbeispiel weist der elektrische Energiespeicher ferner eine weitere Trägervorrichtung wie hierin offenbart auf. Der elektrische Energiespeicher weist ferner mehrere weitere Batterierundzellen auf, die jeweils in einer der Aufnahmekammern der mindestens einen weiteren Trägervorrichtung aufgenommen sind, sodass sich vorzugsweise eine Wabenstruktur der mehreren weiteren Batterierundzellen ergibt, besonders bevorzugt fortgesetzt von einer Wabenstruktur der mehreren Batterierundzellen.In one embodiment, the electrical energy store further comprises a further carrier device as disclosed herein. The electrical energy store further comprises a plurality of further round battery cells, each of which is accommodated in one of the receiving chambers of the at least one further carrier device, so that preferably a honeycomb structure of the plurality of further round battery cells results, particularly preferably continued by a honeycomb structure of the plurality of round battery cells.
Optional kann die mindestens eine weitere Trägervorrichtung mit der Trägervorrichtung gestapelt sein oder neben der Trägervorrichtung angeordnet sein (z. B. mit einer wellenförmigen Außenseite eines ersten Endseitenträgers der weiteren Trägervorrichtung an einer wellenförmigen Außenseite eines ersten oder zweiten Endseitenträgers der Trägervorrichtung).Optionally, the at least one further carrier device can be stacked with the carrier device or arranged next to the carrier device (e.g. with a corrugated outer side of a first end side carrier of the further carrier device on a corrugated outer side of a first or second end side carrier of the carrier device).
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus). Das Kraftfahrzeug weist mindestens eine Trägervorrichtung wie hierin offenbart auf. Alternativ weist das Kraftfahrzeug einen elektrischen Energiespeicher wie hierin offenbart auf. Vorteilhaft lassen sich mit dem Kraftfahrzeug die gleichen Vorteile erzielen, die bereits unter Bezugnahme auf die Trägervorrichtung erläutert wurden.A further aspect of the present disclosure relates to a motor vehicle, preferably a commercial vehicle (e.g. truck or bus). The motor vehicle has at least one carrier device as disclosed herein. Alternatively, the motor vehicle has an electrical energy storage device as disclosed herein. The same advantages that have already been explained with reference to the carrier device can advantageously be achieved with the motor vehicle.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Energiespeichers wie hierin offenbart. Das Verfahren weist ein (z. B. maschinelles oder manuelles) Positionieren der mehreren Trägerkörper und der mehreren Batterierundzellen derart, dass die mehreren Batterierundzellen in die mehreren Aufnahmekammern eingesetzt sind, wobei sich vorzugsweise jeweils ein Spalt zwischen den benachbarten Trägerkörpern ergibt, auf. Das Verfahren weist ferner ein (z. B. maschinelles oder manuelles) Verbinden (z. B. Zusammenhalten oder Zusammenklemmen) der mehreren Trägerkörper, in die die mehreren Batterierundzellen eingesetzt sind, mittels der mehreren Verbindungselemente, wobei vorzugsweise der jeweilige Spalt zum Ausgleichen von Fertigungstoleranzen der mehreren Batterierundzellen durch Abstützung der benachbarten Trägerkörper an den eingesetzten Batterierundzellen gehalten wird, auf. Optional kann das Verfahren ferner bspw. ein Auswählen einer Anzahl an Zwischenträgerkörpern der mehreren Trägerkörper in Abhängigkeit von einer gewünschten Anzahl der mehreren in die Aufnahmekammern der Trägervorrichtung einzusetzenden Batterierundzellen aufweisen. Vorteilhaft können mit dem Verfahren die gleichen Vorteile erzielt werden, die bereits unter Bezugnahme auf die Trägervorrichtung beschrieben wurden.A further aspect of the present disclosure relates to a method for producing an electrical energy storage device as disclosed herein. The method comprises (e.g. mechanically or manually) positioning the plurality of carrier bodies and the plurality of round battery cells such that the plurality of round battery cells are inserted into the plurality of receiving chambers, wherein preferably a gap is formed between the adjacent carrier bodies. The method further comprises (e.g. mechanically or manually) connecting (e.g. holding or clamping together) the plurality of carrier bodies into which the plurality of round battery cells are inserted by means of the plurality of connecting elements, wherein preferably the respective gap is maintained to compensate for manufacturing tolerances of the plurality of round battery cells by supporting the adjacent carrier bodies on the inserted round battery cells. Optionally, the method can further comprise, for example, selecting a number of intermediate carrier bodies of the plurality of carrier bodies depending on a desired number of the plurality of round battery cells to be inserted into the receiving chambers of the carrier device. The method can advantageously achieve the same advantages as those already described with reference to the carrier device.
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:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Bereichs eines elektrischen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
2 eine Detaildarstellung eines Abschnitts von1 ; -
3 eine Draufsicht auf den beispielhaften Bereich von1 ; -
4 eine Detaildarstellung eines Abschnitts von3 ; -
5 eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in3 . -
6 eine perspektivische Ansicht eines Bereichs eines elektrischen Energiespeichers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; -
7 eine perspektivische Ansicht einer Trägervorrichtung für Batterierundzellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; und -
8 eine Draufsicht auf die beispielhafte Trägervorrichtung von7 .
-
1 a perspective view of a portion of an electrical energy storage device according to an embodiment of the present disclosure; -
2 a detailed view of a section of1 ; -
3 a top view of the exemplary area of1 ; -
4 a detailed view of a section of3 ; -
5 a sectional view along a line AA in3 . -
6 a perspective view of a portion of an electrical energy storage device according to an embodiment of the present disclosure; -
7 a perspective view of a carrier device for round battery cells according to an embodiment of the present disclosure; and -
8th a plan view of the exemplary carrier device of7 .
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.The embodiments shown in the figures correspond at least partially, so that similar or identical parts are provided with the same reference numerals and for their explanation reference is also made to the description of the other embodiments or figures in order to avoid repetition.
Die
Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als ein Nutzfahrzeug, z. B. ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus, ausgeführt. Beispielsweise kann der Lastkraftwagen einen (z. B. Lade-) Aufbau aufweisen oder als ein Sattelzugfahrzeug ausgeführt sein.The motor vehicle is preferably designed as a commercial vehicle, e.g. a truck or a bus. For example, the truck can have a body (e.g. loading) or be designed as a tractor unit.
Bevorzugt ist das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben. Der Energiespeicher 10 kann als eine Traktionsbatterie zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug mittels eines zentralen Elektroantriebs, mittels mehrerer Elektroradnabenantriebe oder mehrerer radnaher Elektroantriebe angetrieben sein. Der Energiespeicher 10 kann beispielsweise extern über ein an einer Ladesteckdose des Kraftfahrzeugs angeschlossenes elektrisches Ladekabel und/oder mittels Rekuperation geladen werden.The motor vehicle is preferably electrically powered. The
Bevorzugt kann der Energiespeicher 10 an einem Fahrzeugrahmen des Kraftfahrzeugs angebracht sein. Der Fahrzeugrahmen kann beispielsweise als Gitterrahmen oder bevorzugt als Leiterrahmen ausgeführt sein. Der Energiespeicher kann vorzugsweise außen an einem Hauptlängsträger des Leiterrahmens oder zwischen den beiden Hauptlängsträgern des Leiterrahmens angeordnet sein.The
Der Energiespeicher 10 weist mehrere Batterierundzellen 12 und eine Trägervorrichtung 14 auf. Der besseren Übersicht halber sind in den Figuren nicht alle Batterierundzellen 12 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen.The
Die Batterierundzellen 12 können von der Trägervorrichtung 14 getragen sein. Die Batterierundzellen 12 können von der Trägervorrichtung 14 bevorzugt in einer (Honig-) Wabenanordnung angeordnet sein. Die Batterierundzellen 12 können im Wesentlichen eine Kreiszylinderform aufweisen. Die Batterierundzellen 12 können jeweils an einem Endbereich oder an einander entgegengesetzten Endbereichen elektrische Pole zum leitenden Verbinden der Batterierundzellen 12 aufweisen. Bevorzugt könne die Batterierundzellen 12 elektrisch in Reihe geschaltet sein. Beispielsweise können jeweils zwei benachbarte Batterierundzellen 12 mittels eines Zellverbinders an deren Polen elektrisch leitend kontaktiert werden.The
Es ist möglich, dass der Energiespeicher 10 mehrere (z. B. zwei, drei, vier usw.) Trägervorrichtungen 14, 14B, 14C, 14D für Batterierundzellen 12 aufweist, wie bspw. in
Die Trägervorrichtung 14 weist mehrere Trägerkörper 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 und Verbindungselemente 34 auf. Der besseren Übersicht halber sind in den Figuren nicht alle Verbindungselemente 34 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen.The
Die Trägerkörper 16 - 28 sind vorzugsweise länglich ausgebildet. Die Trägerkörper 16 - 28 sind parallel nebeneinander angeordnet. Bevorzugt können die jeweiligen Längsachsen der der Trägerkörper 16 - 28 parallel zueinander verlaufen.The carrier bodies 16 - 28 are preferably elongated. The carrier bodies 16 - 28 are arranged parallel to one another. The respective longitudinal axes of the carrier bodies 16 - 28 can preferably run parallel to one another.
Die Trägerkörper 16 - 28 weisen jeweils mehrere reihenförmig angeordnete Aufnahmeschalen 30 für die Batterierundzellen 12 auf. Der besseren Übersicht halber sind in den Figuren nicht alle Aufnahmeschalen 30 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen.The carrier bodies 16 - 28 each have a plurality of receiving
Die Aufnahmeschalen 30 sind in mehreren Reihen angeordnet. Bevorzugt erstrecken sich die Reihen parallel zu den Längsachsen der Trägerkörper 16 - 28.The receiving
Die Aufnahmeschalen 30 können bspw. zylindersegmentförmig, vorzugsweise kreiszylindersegmentförmig, sein. Die Aufnahmeschalen 30 sind bevorzugt als Aufnahmehalbschalen ausgeführt.The receiving
Jeweils zwei einander direkt gegenüberliegende Aufnahmeschalen 30 benachbarter Trägerkörper der mehreren Trägerkörper 16 - 28 bilden gemeinsam eine Aufnahmekammer für eine Batterierundzelle 12. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind bspw. die Trägerkörper 16 und 18, 18 und 20, 20 und 22, usw. benachbart. So können bspw. die direkt gegenüberliegenden Aufnahmeschalen 30 der benachbarten Trägerkörper 16 und 18 mehrere Aufnahmekammern für die Batterierundzellen 12 bilden, z. B. zwölf Aufnahmekammer aus je zwölf Aufnahmeschalen 30 wie in den Figuren dargestellt ist.Two receiving
Die aus je zwei Aufnahmeschalen 30 gebildeten Aufnahmekammer können verschachtelt angeordnet sein. Bevorzugt können die Aufnahmekammern in einer (Honig-) Wabenstruktur angeordnet sein.The receiving chambers formed from two receiving
Der Trägerkörper 16 kann ein erster Endseiten- bzw. Außenseitenträgerkörper sein. Der Trägerkörper 28 kann ein zweiter Endseiten- bzw. Außenseitenträgerkörper sein. Die Trägerkörper 16 und 28 können auf einander entgegengesetzten Seiten, vorzugsweise Längsaußenseiten, der Trägervorrichtung 14 angeordnet sein. Die Trägerkörper 16 und 28 können äußere bzw. außenseitige Trägerkörper sein.The
Der Trägerkörper 16 kann vorzugsweise eine einzige Reihe von Aufnahmeschalen 30 aufweisen. Der Trägerkörper 16 kann die Aufnahmeschalen 30 an einer Innenseite des Trägerkörpers 16 aufweisen. Die Aufnahmeschalen 30 können dem Trägerkörper 18 zugewandt sein. Eine Außenseite des Trägerkörpers 16 kann bevorzugt gewellt sein. Die Außenseite kann bezüglich der Trägervorrichtung 14 nach außen gerichtet sein. Die Außenseite kann weg von den übrigen Trägerkörpern 18 - 28 gerichtet sein. Die Wellung kann gerundet sein - wie dargestellt ist - oder bspw. gestuft oder eckig sein. Die Außenseite und die Innenseite können entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sein.The
Der Trägerkörper 28 kann vorzugsweise eine einzige Reihe von Aufnahmeschalen 30 aufweisen. Der Trägerkörper 28 kann die Aufnahmeschalen 30 an einer Innenseite des Trägerkörpers 28 aufweisen. Die Aufnahmeschalen 30 können dem Trägerkörper 26 zugewandt sein. Eine Außenseite des Trägerkörpers 28 kann bevorzugt gewellt sein. Die Außenseite kann bezüglich der Trägervorrichtung 14 nach außen gerichtet sein. Die Außenseite kann weg von den übrigen Trägerkörpern 16 - 26 gerichtet sein. Die Wellung kann gerundet sein - wie dargestellt ist - oder bspw. gestuft bzw. eckig sein. Die Außenseite und die Innenseite können entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sein.The
Die Wellenform an der Außenseite des Trägerkörpers 16 und/oder 28 kann dazu genutzt werden eine Wabenstruktur der Aufnahmekammern in einem angrenzend angeordneten, weiteren Trägerkörper fortzusetzen. Eine solche Weiterbildung ist bspw. in
Die Trägerkörper 16 und 28 können bevorzugt als Gleichteile ausgeführt sein. Die Trägerkörper 16 und 28 können relativ zueinander um 180° gedreht sein, vorzugsweise um eine Hochachse. Die Trägerkörper 18 und 28 können derart ausgerichtet sein, dass deren Reihen von Aufnahmeschalen 30 einander zugewandt sind.The
Die Trägerkörper 18 - 26 können optionale bzw. in der Anzahl variable Zwischenträgerkörper sein. Die Trägerkörper 18 - 26 können zwischen den Trägerkörpern 16 und 28 angeordnet sein. Die Trägerkörper 18 - 26 können innenliegend von den Trägerkörper 16 und 28 angeordnet sein.The carrier bodies 18 - 26 can be optional intermediate carrier bodies or intermediate carrier bodies with a variable number. The carrier bodies 18 - 26 can be arranged between the
Es ist möglich, dass kein, ein oder mehrere Zwischenträgerkörper umfasst sind. Eine Anzahl der Zwischenträgerkörper kann in Abhängigkeit von einer Anzahl an zu tragenden Batterierundzellen 12 ausgewählt sein. Je zusätzlichem Zwischenträger kann beispielsweise eine zusätzliche Reihe von Batterierundzellen 12 getragen sein. Sofern kein Zwischenträger vorhanden ist, können die Trägerkörper 16 und 28, also die Endseitenträgerkörper, benachbarte Trägerkörper sein.It is possible that no, one or more intermediate support bodies are included. A number of intermediate support bodies can be selected depending on a number of
Die Trägerkörper 18 - 26 können jeweils bevorzugt zwei parallele Reihen der Aufnahmeschalen 30 aufweisen. Die zwei Reihen können jeweils an einander entgegensetzen Seiten des jeweiligen Trägerkörpers 18 - 26 angeordnet sein. Die Aufnahmeschalen 30 der zwei Reihen können bezüglich einer Längsachse des jeweiligen Trägerkörpers 18 - 26 versetzt zueinander angeordnet sein. Die Aufnahmeschalen 30 der zwei Reihen können in einer Draufsicht auf den jeweiligen Trägerkörper 18 - 26 verschachtelt zueinander angeordnet sein, z. B. in einer Wabenstruktur.The carrier bodies 18 - 26 can each preferably have two parallel rows of receiving
Die Trägerkörper 18 - 26 können bevorzugt als Gleichteile ausgeführt sein. Jeweils benachbarte Trägerkörper der Trägerkörper 18 - 26 können relativ zueinander um 180° gedreht sein, vorzugsweise um eine Hochachse.The carrier bodies 18 - 26 can preferably be designed as identical parts. Adjacent carrier bodies of the carrier bodies 18 - 26 can be rotated by 180° relative to one another, preferably about a vertical axis.
Die Trägerkörper 16 - 28 können bspw. aus Stahl oder Aluminium hergestellt sein. Vorzugsweise können die Trägerkörper 16 - 28 als Aluminiumstrangpressteile ausgeführt sein.The carrier bodies 16 - 28 can be made of steel or aluminum, for example. The carrier bodies 16 - 28 can preferably be designed as aluminum extrusions.
Die Trägerkörper 16 - 28 können jeweils mehrere Löcher 32 für die Verbindungselemente 34 aufweisen. Der besseren Übersicht halber sind in den Figuren nicht alle Löcher 32 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen.The support bodies 16 - 28 can each have
Die Löcher 32 sind vorzugsweise als Durchgangslöcher ausgeführt. Alternativ können die Löcher 32 bspw. als Sacklöcher ausgeführt sein. Die Löcher 32 können sich beispielsweise zwischen einer Oberseite des jeweiligen Trägerkörpers 16 - 28 und einer Unterseite des jeweiligen Trägerkörpers 16 - 28 erstrecken.The
Die Löcher 32 können beabstandet zu den Aufnahmeschalen 30 angeordnet sein. Die Löcher 32 können gruppiert um die Aufnahmekammern für die Batterierundzellen 12 angeordnet sein. Die Löcher 32 können parallel zu Längsachsen der Aufnahmekammern für die Batterierundzellen 12 verlaufen. Je zwei Löcher 32 können ein Paar bilden, in das eines der Verbindungselemente 34 eingreifen kann. Bspw. kann je Aufnahmeschale 30 mindestens ein Loch 32 umfasst sein.The
Es ist möglich, dass die Löcher 32 zusätzlich zur Aufnahme der Verbindungselemente 34 als Kühlkanäle für eine Kühlflüssigkeit dienen. Beispielsweise kann der elektrische Energiespeicher 10 zur Immersionskühlung ausgebildet sein. Die Trägervorrichtung 14 kann zusammen mit den darin getragenen Batterierundzellen 12 von Kühlflüssigkeit umspült sein bzw. in einem Kühlflüssigkeitsbad eingetaucht sein. Diese Kühlflüssigkeit kann insbesondere auch die somit als Kühlkanäle funktionierenden Löcher 32 durchströmen.It is possible that the
Die mechanischen Verbindungselemente 34 verbinden die mehreren Trägerkörper 16 - 28 lösbar miteinander und können diese so zusammenhalten, vorzugsweise durch Aufbringen einer Klemmkraft. Bevorzugt verbinden die Verbindungselemente 34 jeweils benachbarte Trägerkörper 16 - 28 lösbar miteinander. Vorzugsweise sind die Verbindungselemente 34 als Klemmelemente ausgeführt.The mechanical connecting
Jedes Paar von benachbarten Trägerkörpern 16 - 28 kann von mehreren der Verbindungselemente 34 verbunden und zusammengehalten, vorzugsweise zusammengeklemmt, werden. Beispielsweise kann je Aufnahmekammer mindestens ein Verbindungselement 34 umfasst sein.Each pair of adjacent carrier bodies 16 - 28 can be connected and held together, preferably clamped together, by several of the connecting
Je nach Anzahl der Trägerkörper 16 - 28 können die Verbindungselemente 34 in einer oder mehreren parallelen Reihen angeordnet bzw. ausgerichtet sein. Beispielsweise können bei sieben Trägerkörpern 16 - 28 sechs Reihen von Verbindungselementen 34 vorhanden sein, wie dargestellt ist. Bevorzugt kann eine Anzahl der Reihen von Verbindungselementen 34 eins kleiner sein als eine Anzahl von Trägerkörpern 16 - 28. Die Reihen können parallel zu Längsachsen der Trägerkörper 16 - 28 verlaufen.Depending on the number of carrier bodies 16 - 28, the connecting
Die Verbindungselemente 34 können in den Löchern 32 gehalten sein, z. B. durch Verklemmen. Vorzugsweise kann jedes Verbindungselemente 34 in jeweils zwei Löchern 32 benachbarter Trägerkörper 16 - 28 gehalten sein.The connecting
Ein endseitiger Schenkel eines Verbindungselements 34 kann in einem Loch 32 gehalten sein. Ein weiterer endseitiger Schenkel des Verbindungselements 34 kann in einem weiteren Loch 32 gehalten sein. Bevorzugt können die Verbindungselemente 34 als Spangen, Bügel oder Bügelfedern ausgeführt sein und/oder eine U-Form aufweisen.One end leg of a connecting
Vorzugsweise können die Verbindungselemente 34 jeweils eine Klemmkraft zum Zusammenhalten der benachbarten Trägerkörper 16 - 28 aufbringen. Die Verbindungselemente 34 können beispielsweise elastisch verformbar sein. Bevorzugt können die Trägerkörper 16 - 28 wegen der Verbindungselemente 34 verklebungsfrei miteinander verbunden sein.Preferably, the connecting
Die Verbindungselemente 34 können die Trägerkörper 16 - 28 über die in den Aufnahmekammern getragenen Batterierundzellen 12 zusammenhalten. Die Trägerkörper 16 - 28 können somit nicht direkt aneinander abgestützt sein bzw. aneinander anliegen. Stattdessen können Trägerkörper 16 - 28 über die Batterierundzellen 12 aneinander abgestützt sein, wobei die Verbindungselemente die Trägerkörper 16 - 28 und die Batterierundzellen 12 zusammenhalten.The connecting
Benachbarte Trägerkörper 16 - 28 können bevorzugt beabstandet voneinander sein. Zwischen benachbarten Trägerkörpern 16 - 28 kann ein Spalt S (nur in den
Bevorzugt können die Verbindungselemente 34 zusätzliche Funktionen erfüllen.Preferably, the connecting
Beispielsweise können die Verbindungselemente 34 zusätzlich zum Niederhalten der Batterierundzellen 12 ausgebildet sein. Beispielsweise können die Verbindungselemente 34 jeweils eine oder mehrere Niederhalteabschnitte 36 aufweisen (siehe z. B.
Es ist möglich, dass die Verbindungselemente 34 jeweils Niederhalteabschnitte 36 zum gleichzeitigen Niederhalten zweier benachbarter Batterierundzellen 12 aufweisen. Beispielsweise können die Verbindungselemente 34 jeweils zwei Niederhalteabschnitte 36 auf einander entgegengesetzten Längsseiten eines Mittelschenkels des jeweiligen Verbindungselements 34 aufweisen.It is possible for the connecting
Die Verbindungselemente 34 können bspw. auch dazu genutzt werden, elektrische Leiter abzustützen bzw. zu halten. Als elektrischer Leiter kommt bspw. eine Sammelschiene, eine Busbar, ein Zellverbinder oder ein Zellkontaktiersystem in Frage. Beispielsweise können die Verbindungselemente 34 jeweils einen Aufnahmeabschnitt 38 aufweisen (siehe z. B.
Die Verbindungselemente 34 können bspw. auch als Abstandhalter zwischen aufeinander gestapelten Trägervorrichtungen 14 dienen (nicht in den Figuren dargestellt).The connecting
Es ist möglich, dass die Trägervorrichtung 14 an einem Rahmen, einem Gehäuse und/oder einer Tragstruktur des elektrischen Energiespeichers 10 befestigt ist. Die Befestigung kann bspw. mittels mindestens eines Befestigungselements 40 erfolgen. Der besseren Übersicht halber sind in den Figuren nicht alle Befestigungselemente 40 mit einem eigenen Bezugszeichen versehen.It is possible for the
Das Befestigungselement 40 kann bspw. eine Schraube oder ein Bolzen sein. Das Befestigungselement 40 kann in einem Loch, z. B. Sack- oder Durchgangsloch, der Trägervorrichtung 14 eingeführt sein. Besonders platzsparend kann dabei sein, wenn das Loch jeweils gemeinsam von benachbarten Trägerkörpern 16 - 28 gebildet ist. Das Loch kann bevorzugt aus zwei Lochhalbschalen benachbarter Trägerkörpern 16 - 28 ausgebildet sein, die einander direkt gegenüberliegen. Ein jeweiliger Spalt S kann durch das Loch gehen.The
Es ist auch möglich, dass bspw. unterhalb der Tragvorrichtung 14 eine Temperiereinrichtung zum Temperieren der Batterierundzellen 12 angeordnet ist (nicht in den Figuren dargestellt). Die Temperiereinrichtung kann bspw. eine Temperierplatte sein, die mit einem Kühlmedium durchströmbar ist. Bevorzugt kann ein sogenannter Gapfiller zwischen der Tragvorrichtung 14 und der Temperiereinrichtung angeordnet sein.It is also possible that, for example, a temperature control device for controlling the temperature of the
Bevorzugt kann ein Zusammenbau der Batterierundzellen 12 und der Tragvorrichtung 14 wie nachfolgend erläutert erfolgen.Preferably, the
Zunächst können die Trägerkörper 16 - 28 wie bspw. in
Zwischen benachbarten Trägerkörpern 16 - 28 kann sich jeweils der Spalt S ergeben bzw. gehalten werden. Es ist möglich, dass zwischen den Batterierundzellen 12 und den Aufnahmeschalen 30 bspw. Wärmeleitpaste o.Ä. gefüllt ist.The gap S can be created or maintained between adjacent carrier bodies 16 - 28. It is possible that the gap between the
Die Trägerkörper 16 - 28 können dann mittels der Verbindungselemente 34 lösbar miteinander verbunden und zusammengehalten werden. Der jeweilige Spalt S kann dabei zum Ausgleichen von Fertigungstoleranzen der mehreren Batterierundzellen 12 durch Abstützung der benachbarten Trägerkörper 16 - 28 an den eingesetzten Batterierundzellen 12 gehalten werden.The carrier bodies 16 - 28 can then be releasably connected to one another by means of the connecting
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder oder Konfiguration der Trägerköper und/oder der Verbindungselemente des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs.The invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to. In particular, the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another. In addition, the features of the subclaims are also disclosed independently of all features of independent claim 1 and, for example, independently of the features relating to the presence and/or configuration of the carrier bodies and/or the connecting elements of independent claim 1. All range specifications herein are to be understood as disclosed in such a way that all values falling within the respective range are disclosed individually, e.g. also as preferred narrower outer limits of the respective range.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- Elektrischer EnergiespeicherElectrical energy storage
- 1212
- BatterierundzelleBattery round cell
- 1414
- TrägervorrichtungCarrier device
- 1616
- (z. B. Endseiten-) Trägerkörper(e.g. end side) carrier body
- 1818
- (z. B. Zwischen-) Trägerkörper(e.g. intermediate) carrier body
- 2020
- (z. B. Zwischen-) Trägerkörper(e.g. intermediate) carrier body
- 2222
- (z. B. Zwischen-) Trägerkörper(e.g. intermediate) carrier body
- 2424
- (z. B. Zwischen-) Trägerkörper(e.g. intermediate) carrier body
- 2626
- (z. B. Zwischen-) Trägerkörper(e.g. intermediate) carrier body
- 2828
- (z. B. Endseiten-) Trägerkörper(e.g. end side) carrier body
- 3030
- AufnahmeschaleHolder
- 3232
- LochHole
- 3434
- VerbindungselementConnecting element
- 3636
- NiederhalteabschnittHold-down section
- 3838
- AufnahmeabschnittRecording section
- 4040
- Befestigungselement Fastener
- SS
- Spaltgap
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 202018005411 U1 [0003]DE 202018005411 U1 [0003]
- DE 102009011656 A1 [0004]DE 102009011656 A1 [0004]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022125843.2A DE102022125843A1 (en) | 2022-10-06 | 2022-10-06 | Support device for round battery cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022125843.2A DE102022125843A1 (en) | 2022-10-06 | 2022-10-06 | Support device for round battery cells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022125843A1 true DE102022125843A1 (en) | 2024-04-11 |
Family
ID=90355302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022125843.2A Pending DE102022125843A1 (en) | 2022-10-06 | 2022-10-06 | Support device for round battery cells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022125843A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008009041A1 (en) | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Drive battery assembly of an electric, fuel cell or hybrid vehicle |
DE102009011656A1 (en) | 2009-02-04 | 2010-09-30 | Scheugenpflug Ag | Non-accurate cylindrical cells jamming isolating method for electric drive vehicle, involves utilizing layers as contour adjustment between half-shells accommodators and cylindrical cells during jamming in viscose state |
US20130273398A1 (en) | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Battery block and secondary battery module |
DE202018005411U1 (en) | 2017-11-29 | 2019-02-07 | WhiteRock Aktiengesellschaft | Modular battery system consisting of battery packs consisting of modules that can be plugged together with a self-supporting plastic housing |
-
2022
- 2022-10-06 DE DE102022125843.2A patent/DE102022125843A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008009041A1 (en) | 2008-02-14 | 2009-08-20 | Valeo Klimasysteme Gmbh | Drive battery assembly of an electric, fuel cell or hybrid vehicle |
DE102009011656A1 (en) | 2009-02-04 | 2010-09-30 | Scheugenpflug Ag | Non-accurate cylindrical cells jamming isolating method for electric drive vehicle, involves utilizing layers as contour adjustment between half-shells accommodators and cylindrical cells during jamming in viscose state |
US20130273398A1 (en) | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Battery block and secondary battery module |
DE202018005411U1 (en) | 2017-11-29 | 2019-02-07 | WhiteRock Aktiengesellschaft | Modular battery system consisting of battery packs consisting of modules that can be plugged together with a self-supporting plastic housing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2377184B1 (en) | Device for power supply of a vehicle with optimized heat dissipation | |
DE102016118977B4 (en) | Energy storage module and method of assembly | |
DE102010025656A1 (en) | Modular device for powering a motor vehicle and method for its production | |
EP2697842B2 (en) | System comprising an energy storage module comprising a plurality of prismatic storage cells and method for producing an end plate of the energy storage module | |
DE102020006705A1 (en) | Modular traction battery for a vehicle | |
DE10006985A1 (en) | Heavy duty current source for electric or hybrid vehicle drive motor has side covers of supply module support housing provided with fixing ribs for securing supply modules and preventing their rotation | |
DE102020117191A1 (en) | Battery for motor vehicles and motor vehicles and manufacturing processes for this | |
EP4106079A1 (en) | Liquid-cooled motor vehicle traction battery module | |
DE102016205920A1 (en) | battery Pack | |
WO2013107552A1 (en) | Energy module for an electrical energy store for a vehicle and method for the production of the energy module | |
DE102008050437A1 (en) | Motor vehicle battery has two electrical energy storages that are switched parallely with cells, where electrical energy storages of each cell are connected to common pole in force fit manner with common current bar | |
DE102022125843A1 (en) | Support device for round battery cells | |
DE102019118392A1 (en) | Battery for a motor vehicle and motor vehicle | |
DE102021004470A1 (en) | Battery case and method of assembling a battery | |
DE102022128743A1 (en) | Support device for round battery cells | |
DE102021005011A1 (en) | Battery cell for an electrical energy store of a motor vehicle and electrical energy store | |
DE102010014905A1 (en) | Flat rectangular shaped energy storage cell unit for e.g. flat lithium ion battery of e.g. vehicle, has joist provided at one side of cell unit and comprising fixing member for fixation of cell unit | |
DE102023101421A1 (en) | Battery module and method for producing a battery module | |
DE102020115347A1 (en) | Battery system, motor vehicle with a battery system and method for mounting a battery system in a motor vehicle | |
DE102017203206B4 (en) | Battery for an automobile and automobile | |
DE102019133417A1 (en) | Electrical energy store for a motor vehicle and a method for producing such an energy store | |
DE102023136743A1 (en) | STRUCTURAL MODULE | |
EP4184685A2 (en) | Electric energy storage device for a motor vehicle | |
DE102020120569A1 (en) | Battery system, method for operating a battery system and motor vehicle with a battery system | |
DE102021116605A1 (en) | Electrical energy store for a motor vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed |