DE102022133471A1 - Automotive traction battery - Google Patents

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Tomas Lanek
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kfz-Traktionsbatterie (10) mit einer Vielzahl von in einer Zellenebene (31) stehenden Rund-Batteriezellen (32), wobei in einer zu der Zellenebene (31) angrenzenden Kühlkörperebene (21,21`) ein flüssigkeitsgekühlter Kühlkörper (20,20`) mit einem Kühlflüssigkeits-Zulauf (26) und einem Kühlflüssigkeits-Ablauf (25) angeordnet ist, von dem mehrere hohle und von der Kühlflüssigkeit unmittelbar gekühlte Kühlfinger (24,24`) senkrecht in die Zellenebene (31) hineinragen, wobei jeder Kühlfinger (24,24`) an jeweils mehrere Rund-Batteriezellen (32) unmittelbar angrenzt.The invention relates to a motor vehicle traction battery (10) with a plurality of round battery cells (32) arranged in a cell plane (31), wherein a liquid-cooled heat sink (20, 20`) with a coolant inlet (26) and a coolant outlet (25) is arranged in a heat sink plane (21, 21`) adjacent to the cell plane (31), from which a plurality of hollow cooling fingers (24, 24`) cooled directly by the coolant protrude vertically into the cell plane (31), wherein each cooling finger (24, 24`) is directly adjacent to a plurality of round battery cells (32).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kfz-Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Traktionsantrieb.The invention relates to a motor vehicle traction battery of a motor vehicle with an electric traction drive.

Eine Kfz-Traktionsbatterie ist in der Regel eine sogenannte Hochvolt-Traktionsbatterie mit einer Klemmenspannung von typisch 400 V oder 800 V. Sowohl beim schnellen Entladen als auch Laden wird die Traktionsbatterie stark erwärmt, so dass die Kfz-Traktionsbatterie aktiv gekühlt wird, um eine Überhitzung der Traktionsbatterie zu vermeiden.A vehicle traction battery is usually a so-called high-voltage traction battery with a terminal voltage of typically 400 V or 800 V. The traction battery heats up considerably during both rapid discharging and charging, so the vehicle traction battery is actively cooled to prevent the traction battery from overheating.

Eine Traktionsbatterie setzt sich elektrisch aus einer Vielzahl gleichartiger Batteriezellen zusammen, die in einer in der Regel horizontalen Zellenebene angeordnet sind. Eine Traktionsbatterie aus einer Vielzahl rechteckiger Batteriezellen ist beispielsweise aus US 2005 0 089 750 A1 oder US 2015 0 200 428 A1 bekannt, wobei jeweils eine aufwändige fluiddichte Kühlmimik zur Kühlung der Batteriezellen vorgesehen ist. Aus DE 10 2021 005 011 A1 und DE 10 2020 117 689 A1 sind Traktionsbatterien bekannt, die elektrisch aus einer Vielzahl an identischen Rund-Batteriezellen zusammengesetzt sind. Eine Kühlung der Batteriezellen erfolgt nur an den Stirnseiten der zylindrischen Rund-Batteriezellen, so dass die maximale Kühlleistung konstruktiv stark begrenzt ist.A traction battery is electrically composed of a large number of identical battery cells, which are usually arranged in a horizontal cell plane. A traction battery consisting of a large number of rectangular battery cells is, for example, made of US 2005 0 089 750 A1 or US 2015 0 200 428 A1 known, whereby a complex fluid-tight cooling system is provided for cooling the battery cells. EN 10 2021 005 011 A1 and EN 10 2020 117 689 A1 Traction batteries are known that are electrically composed of a large number of identical round battery cells. The battery cells are only cooled at the front sides of the cylindrical round battery cells, so that the maximum cooling capacity is structurally very limited.

Aufgabe der Erfindung ist es vor diesem Hintergrund, eine aus Rund-Batteriezellen zusammengesetzte Kfz-Traktionsbatterie mit einer leistungsfähigen und einfachen fluiddichten Kühlmimik zu schaffen.Against this background, the object of the invention is to create a motor vehicle traction battery composed of round battery cells with an efficient and simple fluid-tight cooling system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Kfz-Traktionsbatterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention with a motor vehicle traction battery having the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Kfz-Traktionsbatterie setzt sich elektrisch aus einer Vielzahl von in einer Zellenebene stehenden Rund-Batteriezellen zusammen. Besonders bevorzugt liegen alle Rund-Batteriezellen der Traktionsbatterie in einer einzigen Zellenebene.The motor vehicle traction battery according to the invention is electrically composed of a plurality of round battery cells arranged in a cell plane. Particularly preferably, all round battery cells of the traction battery are arranged in a single cell plane.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einer an die Zellenebene unmittelbar angrenzenden Kühlkörperebene ein flüssigkeitsgekühlter und fluiddichter Kühlkörper mit einem Kühlflüssigkeits-Zulauf und einem Kühlflüssigkeits-Ablauf angeordnet ist, wobei von dem relativ flachen Basiskörper des Kühlkörpers mehrere hohle und von der Kühlflüssigkeit unmittelbar gekühlte Kühlfinger senkrecht abragen und in die Zellenebene hineinragen. Jeder Kühlfinger grenzt mit seiner Lateralwand an jeweils mehrere Rund-Batteriezellen unmittelbar an.According to the invention, a liquid-cooled and fluid-tight heat sink with a coolant inlet and a coolant outlet is arranged in a heat sink level immediately adjacent to the cell level, with several hollow cooling fingers, which are directly cooled by the coolant, projecting vertically from the relatively flat base body of the heat sink and projecting into the cell level. Each cooling finger directly borders several round battery cells with its lateral wall.

Die Kühlfinger bilden fluidisch jeweils zwar sogenannte Totvolumina, die nicht in einer einzigen Strömungsrichtung kontinuierlich und zwangsläufig durchströmt werden, werden jedoch durch die Strömungen innerhalb des Kühlkörpers zwischen dem Zulauf und dem Ablauf kontinuierlich angeströmt, so dass ein ständiger konvektiver Wärmetransport innerhalb der Kühlfinger realisiert ist. Durch das Vorsehen von in sich fluidisch geschlossenen Kühlfingern ist die Montage der aktiv gekühlten Kfz-Traktionsbatterie einfach und ist dabei die Fluiddichtigkeit einfach gewährbar.The cooling fingers form what are known as dead volumes in fluid terms, which are not continuously and inevitably flowed through in a single flow direction, but are continuously flowed through by the flows within the cooling body between the inlet and the outlet, so that a constant convective heat transport is achieved within the cooling fingers. By providing fluidically closed cooling fingers, the installation of the actively cooled vehicle traction battery is simple and fluid tightness is easily guaranteed.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in den beiden an die Zellenebene unmittelbar angrenzenden Kühlkörperebenen jeweils ein flüssigkeitsgekühlter Kühlkörper vorgesehen ist, wobei die Kühlfinger beider Kühlkörper jeweils senkrecht in die Zellenebene hineinragen. Grundsätzlich kann hierbei vorgesehen sein, dass die Kühlfinger der beiden Kühlkörper alternierend in die Zellenebene hineinragen.Preferably, a liquid-cooled heat sink is provided in each of the two heat sink levels immediately adjacent to the cell level, with the cooling fingers of both heat sinks each projecting vertically into the cell level. In principle, it can be provided that the cooling fingers of the two heat sinks project alternately into the cell level.

Alternativ und bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass in jeden Zellenzwischenraum jeweils ein Kühlfinger beider Kühlkörper hineinragt. Die geschlossenen Stirnenden der Kühlfinger können hierbei in unmittelbarem Kontakt miteinander stehen. Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Höhe aller Kühlfinger ungefähr die Hälfte der Höhe der Rund-Batteriezellen bzw. der Zellenebene beträgt. Die Kühlfinger ragen also immer ungefähr zur Hälfte in die Gesamthöhe der Zellenebene hinein. Hierdurch ist die Höhe des Totvolumens in einem Kühlfinger relativ gering, so dass ein ausreichender konvektiver Wärmetransport sichergestellt ist. Alternatively and preferably, however, a cooling finger of each of the cooling bodies extends into each cell gap. The closed front ends of the cooling fingers can be in direct contact with one another. It is particularly preferred that the height of all cooling fingers is approximately half the height of the round battery cells or the cell level. The cooling fingers therefore always extend approximately halfway into the total height of the cell level. This means that the height of the dead volume in a cooling finger is relatively low, so that sufficient convective heat transport is ensured.

Vorzugsweise ist in der Zellenebene ein separater Strukturkörper angeordnet, der derart strukturiert ist, dass er mehrere gleichartige Zellengruppen mit jeweils mehreren Rund-Batteriezellen zusammenfasst. Der Strukturkörper definiert auf diese Weise eine Vielzahl gleichartiger Zellengruppen. Der Strukturkörper sorgt dafür, dass alle Rund-Batteriezellen für die Lebensdauer der Traktionsbatterie räumlich strukturiert angeordnet sind und bleiben. Ferner sorgt auch der Strukturkörper für einen wärmeleitenden Wärmetransport, so dass hierdurch die Kühlleistung verbessert ist.Preferably, a separate structural body is arranged in the cell plane, which is structured in such a way that it combines several similar cell groups, each with several round battery cells. In this way, the structural body defines a large number of similar cell groups. The structural body ensures that all round battery cells are and remain arranged in a spatially structured manner for the service life of the traction battery. Furthermore, the structural body also ensures thermally conductive heat transport, so that the cooling performance is improved.

Vorzugsweise ist der Strukturkörper wabenartig aufgebaut und fasst konstruktiv jeweils sechs Rund-Batteriezellen zu einer Zellengruppe zusammen, in deren Mitte jeweils mindestens ein Kühlfinger hineinragt, und besonders bevorzugt aus beiden Richtungen je ein Kühlfinger senkrecht hineinragt.Preferably, the structural body is constructed in a honeycomb manner and structurally combines six round battery cells into a cell group, into the middle of which at least one cooling finger protrudes, and particularly preferably one cooling finger protrudes vertically from both directions.

Vorzugsweise ist der Strukturkörper aus einer Vielzahl einzelner gleichartiger Struktur-Zellenkörper zusammengesetzt, die vorzugsweise besonders bevorzugt formschlüssig unmittelbar miteinander verbunden sind. Die Struktur-Zellenkörper können beispielsweise identische Strangpress-Profile sein, die beispielsweise aus Aluminium hergestellt sind.Preferably, the structural body is composed of a plurality of individual structural cell bodies of the same type, which are preferably connected directly to one another in a form-fitting manner. The structural cell bodies can be, for example, identical extruded profiles made from, for example, aluminum.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Kfz-Traktionsbatterie mit einem eine Vielzahl von Rund-Batteriezellen haltenden Strukturkörper und zwei Kühlkörpern mit Kühlfingern,
  • 2 eine Explosions-Darstellung der Kfz-Traktionsbatterie der 1,
  • 3 einen Vertikalschnitt III - III der Kfz-Traktionsbatterie der 1,
  • 4 einen Horizontalschnitt IV - IV der Kfz-Traktionsbatterie in der 1, und
  • 5 einen Struktur-Zellenkörper des Strukturkörpers der 1.
An embodiment of the invention is explained in more detail below. Shown are:
  • 1 a perspective view of a motor vehicle traction battery with a structural body holding a plurality of round battery cells and two heat sinks with cooling fingers,
  • 2 an exploded view of the vehicle traction battery of the 1 ,
  • 3 a vertical section III - III of the vehicle traction battery of the 1 ,
  • 4 a horizontal section IV - IV of the vehicle traction battery in the 1 , and
  • 5 a structural cell body of the structural body of the 1 .

In den 1-4 ist eine schematisch eine Kraftfahrzeug-Traktionsbatterie 10 dargestellt, bei der für eine vereinfachte Darstellung ein Traktionsbatterie-Gehäuse weggelassen ist. Die Kfz-Traktionsbatterie 10 weist typischerweise eine Klemmenspannung von mehreren 100 V auf, beispielsweise von 400 V oder 800 V, und weist typischerweise eine Gesamtkapazität im 2-stelligen oder 3-stelligen kWh-Bereich auf. Beim Schnellladen bzw. bei hohen kurzzeitigen oder dauerhaften Fahrleistungen erwärmt die Traktionsbatterie 10 stark, so dass die Kfz-Traktionsbatterie 10 mit einer aktiven Flüssigkeitskühlung ausgestattet ist, die bei niedrigen Außentemperaturen auch als Batterieheizung genutzt werden kann.In the 1-4 a schematic of a motor vehicle traction battery 10 is shown, in which a traction battery housing has been omitted for a simplified representation. The motor vehicle traction battery 10 typically has a terminal voltage of several 100 V, for example 400 V or 800 V, and typically has a total capacity in the 2-digit or 3-digit kWh range. During rapid charging or during high short-term or continuous driving performance, the traction battery 10 heats up considerably, so that the motor vehicle traction battery 10 is equipped with an active liquid cooling system, which can also be used as a battery heater at low outside temperatures.

Die plattenförmige Traktionsbatterie 10 liegt im verbauten Zustand in einer Horizontalebene xy, und weist eine Vielzahl von jeweils vertikal in einer einzigen Zellenebene 31 stehenden gewickelten Rund-Batteriezellen 32 auf, die jeweils annähernd als Zylinderkörper ausgebildet sind. Alle Batteriezellen 32 zusammen bilden einen elektrischen Zellenverband 30. Wie insbesondere in der 4 dargestellt ist, fasst ein Strukturkörper 40 jeweils sechs Rund-Batteriezellen 32 zu jeweils einer hexagonalen Zellengruppe 38 zusammen. Der Strukturkörper 40 setzt sich aus einer Vielzahl hexagonaler Struktur-Zellenkörper 42 aus einem Strangpress-Aluminiumprofil-Element 42' zusammen, die in einer Vertikalen z ausgerichtet sind und die an ihren beiden Längsenden, also oben und unten, jeweils offen sind. Der Struktur-Zellenkörper 42 weist an zwei zueinander benachbarten lateralen Körperseiten jeweils ein positives Formschlussstruktur-Element 46 und an zwei diesen gegenüberliegenden und zueinander benachbarten lateralen Körperseiten jeweils komplementäre negative Formschlussstruktur-Elemente 46' auf. Die beiden übrigen Seiten des Zellenkörpers 42 werden von glattflächigen Seitenwänden 47,47` gebildet. In den sechs Ecken des hexagonalen Zellenkörpers 42 ist jeweils eine hohlzylindrische Zellenaufnahme 44 ausgebildet, die die exakte räumliche Lage der betreffenden Rund-Batteriezelle 32 festgelegt.The plate-shaped traction battery 10 lies in a horizontal plane xy in the installed state and has a plurality of wound round battery cells 32, each standing vertically in a single cell plane 31, which are each designed approximately as a cylindrical body. All battery cells 32 together form an electrical cell assembly 30. As can be seen in particular in the 4 As shown, a structural body 40 combines six round battery cells 32 into a hexagonal cell group 38. The structural body 40 is made up of a large number of hexagonal structural cell bodies 42 made of an extruded aluminum profile element 42', which are aligned in a vertical z and which are open at their two longitudinal ends, i.e. at the top and bottom. The structural cell body 42 has a positive form-fitting structural element 46 on two adjacent lateral body sides and complementary negative form-fitting structural elements 46' on two opposite and adjacent lateral body sides. The other two sides of the cell body 42 are formed by smooth-surfaced side walls 47, 47'. In the six corners of the hexagonal cell body 42, a hollow-cylindrical cell receptacle 44 is formed, which determines the exact spatial position of the relevant round battery cell 32.

Der wabenartig ausgebildete Strukturkörper 40 ist durch einfaches Ineinanderschieben der zueinander komplementären Formschluss-Strukturelemente 46,46` einer Vielzahl von Struktur-Zellenkörpern 42 zusammengesetzt.The honeycomb-shaped structural body 40 is assembled by simply pushing the mutually complementary form-fitting structural elements 46, 46' of a plurality of structural cell bodies 42 into one another.

In den beiden an die Zellenebene 31 angrenzenden Kühlkörperebenen 21,21' ist jeweils ein flüssigkeitsgekühlter Kühlkörper 20,20` mit einem seitlichen Kühlflüssigkeits-Zulauf 26 und einem seitlichen Kühlflüssigkeits-Ablauf 25 angeordnet. Von dem in einer Grundebene xy liegenden Basiskörper 22 des Kühlkörpers 20,20` ragt jeweils eine Vielzahl von unmittelbar gekühlten Kühlfingern 24,24` senkrecht und vertikal in die Zellenebene 31 hinein. Jeder Kühlfinger 24,24` ist hohl, fluidisch dicht und mit der Kühlflüssigkeit gefüllt. Der Kühlkörper 20,20` ist von einem flexiblen Kunststoff-Blasenkörper 22' gebildet, der sich insbesondere im Bereich der Kühlfinger 24,24` aufgrund des leichten fluidischen Überdrucks der Kühlflüssigkeit unmittelbar und großflächig an die angrenzenden Rund-Batteriezellen 32 anlegt.In each of the two heat sink levels 21, 21' adjacent to the cell level 31, a liquid-cooled heat sink 20, 20' with a lateral coolant inlet 26 and a lateral coolant outlet 25 is arranged. From the base body 22 of the heat sink 20, 20', which lies in a base plane xy, a plurality of directly cooled cooling fingers 24, 24' protrude perpendicularly and vertically into the cell level 31. Each cooling finger 24, 24' is hollow, fluidically tight and filled with the coolant. The heat sink 20, 20' is formed by a flexible plastic bladder body 22', which, particularly in the area of the cooling fingers 24, 24', lies directly and over a large area against the adjacent round battery cells 32 due to the slight fluidic overpressure of the coolant.

Jeder Kühlfinger 24,24` grenzt an jeweils sechs ihn lateral und ringförmig umgebende Rund-Batterieelemente 32 unmittelbar an, wie in der 4 dargestellt ist. Wie in der 3 erkennbar ist, beträgt die Höhe hf aller Kühlfinger 24,24` ungefähr die Hälfte der Höhe hz der Rund-Batteriezellen 32 bzw. der Zellenebene 31. Die oberen und die unteren Kühlfinger 24,24` berühren sich also ungefähr in der vertikalen Mitte der Zellenebene 31.Each cooling finger 24,24` is directly adjacent to six round battery elements 32 surrounding it laterally and in a ring shape, as shown in the 4 As shown in the 3 As can be seen, the height hf of all cooling fingers 24,24` is approximately half the height hz of the round battery cells 32 or the cell plane 31. The upper and lower cooling fingers 24,24` therefore touch approximately in the vertical center of the cell plane 31.

Im Betrieb werden die beiden Kühlkörper 20,20` über ihren jeweiligen Kühlflüssigkeits-Zulauf 26 und Kühlflüssigkeits-Ablauf 25 kontinuierlich mit Kühlflüssigkeit durchströmt. Durch die Durchströmung des Basiskörpers 22 werden auch im Bereich der Öffnungen des Basiskörpers 22 zu den Kühlfingern 24,24` fluidische Turbulenzen erzeugt, die den Flüssigkeitsaustausch und damit den konvektiven Wärmetransport zwischen den Kühlfingern 24,24` und dem Basiskörper 22 stimulieren. Ferner wird auch Wärme über den Strukturkörper 40 zwischen den Rund-Batteriezellen 32 und den Kühlkörpern 20,20' transportiert.During operation, the two cooling bodies 20, 20' are continuously flowed through with cooling liquid via their respective cooling liquid inlet 26 and cooling liquid outlet 25. The flow through the base body 22 also generates fluidic turbulence in the area of the openings of the base body 22 to the cooling fingers 24, 24', which stimulates the exchange of liquid and thus the convective heat transport between the cooling fingers 24, 24' and the base body 22. Furthermore, heat is also transported via the structural body 40 between the round battery cells 32 and the cooling bodies 20, 20'.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 20050089750 A1 [0003]US 20050089750 A1 [0003]
  • US 20150200428 A1 [0003]US 20150200428 A1 [0003]
  • DE 102021005011 A1 [0003]DE 102021005011 A1 [0003]
  • DE 102020117689 A1 [0003]DE 102020117689 A1 [0003]

Claims (8)

Kfz-Traktionsbatterie (10) mit einer Vielzahl von in einer Zellenebene (31) stehenden Rund-Batteriezellen (32), wobei in einer zu der Zellenebene (31) angrenzenden Kühlkörperebene (21,21') ein mit einer Kühlflüssigkeit aktiv gekühlter Kühlkörper (20,20`) mit einem Kühlflüssigkeits-Zulauf (26) und einem Kühlflüssigkeits-Ablauf (25) angeordnet ist, und wobei von dem Kühlkörper (20,20`) mehrere hohle und von der Kühlflüssigkeit unmittelbar gekühlte Kühlfinger (24,24`) senkrecht in die Zellenebene (31) hineinragen, wobei jeder Kühlfinger (24,24`) an jeweils mehrere Rund-Batteriezellen (32) unmittelbar angrenzt.Motor vehicle traction battery (10) with a plurality of round battery cells (32) arranged in a cell plane (31), wherein a heat sink plane (21, 21') adjacent to the cell plane (31) contains a heat sink (20, 20') actively cooled with a coolant and having a coolant inlet (26) and a coolant outlet (25), and wherein a plurality of hollow cooling fingers (24, 24') directly cooled by the coolant protrude vertically from the heat sink (20, 20') into the cell plane (31), where each cooling finger (24, 24') is directly adjacent to a plurality of round battery cells (32). Kfz-Traktionsbatterie (10) nach Anspruch 1, wobei in beiden an die Zellenebene (31) unmittelbar angrenzenden Kühlkörperebenen (21,21') jeweils ein flüssigkeitsgekühlter Kühlkörper (20,20`) vorgesehen ist.Automotive traction battery (10) to Claim 1 , wherein a liquid-cooled heat sink (20,20`) is provided in each of the two heat sink levels (21,21') immediately adjacent to the cell level (31). Kfz-Traktionsbatterie (10) nach Anspruch 2, wobei die Höhe (hf) der Kühlfinger (24,24`) jeweils ungefähr die Hälfte der Höhe (hz) der Rund-Batteriezellen (32) beträgt.Automotive traction battery (10) to Claim 2 , wherein the height (hf) of the cooling fingers (24,24`) is approximately half the height (hz) of the round battery cells (32). Kfz-Traktionsbatterie (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Kühlkörper (20,20`) einschließlich der Kühlfinger (24,24`) von einem flexiblen Blasenkörper (22`) gebildet ist.Motor vehicle traction battery (10) according to one of the preceding claims, wherein the cooling body (20, 20`) including the cooling fingers (24, 24`) is formed by a flexible bladder body (22`). Kfz-Traktionsbatterie (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei jede Rund-Batteriezelle (32) an mindestens einen Kühlfinger (24,24`) angrenzt.Automotive traction battery (10) according to one of the preceding claims, wherein each round battery cell (32) is adjacent to at least one cooling finger (24, 24'). Kfz-Traktionsbatterie (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in der Zellenebene (31) ein separater Strukturkörper (40) angeordnet ist, der derart strukturiert ist, dass er mehrere gleichartige Zellengruppen (38) mit jeweils mehreren Rund-Batteriezellen (32) zusammenfasst.Motor vehicle traction battery (10) according to one of the preceding claims, wherein a separate structural body (40) is arranged in the cell plane (31), which is structured in such a way that it combines a plurality of similar cell groups (38), each with a plurality of round battery cells (32). Kfz-Traktionsbatterie (10) nach Anspruch 6, wobei der Strukturkörper (40) wabenartig aufgebaut ist und jeweils sechs Rund-Batteriezellen (32) zu einer Zellengruppe (38) zusammenfasst, in deren Mitte jeweils ein Kühlfinger (24,24`) hineinragt.Automotive traction battery (10) to Claim 6 , wherein the structural body (40) is constructed like a honeycomb and combines six round battery cells (32) to form a cell group (38), into the middle of which a cooling finger (24,24') protrudes. Kfz-Traktionsbatterie (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Strukturkörper (40) aus einer Vielzahl einzelner gleichartiger Struktur-Zellenkörper (42) zusammengesetzt ist, die vorzugsweise formschlüssig unmittelbar miteinander verbunden sind.Automotive traction battery (10) to Claim 6 or 7 , wherein the structural body (40) is composed of a plurality of individual similar structural cell bodies (42) which are preferably directly connected to one another in a form-fitting manner.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050089750A1 (en) 2002-02-19 2005-04-28 Chin-Yee Ng Temperature control apparatus and method for high energy electrochemical cells
US20150200428A1 (en) 2014-01-16 2015-07-16 Ford Global Technologies, Llc Serpentine cooling element for battery assembly
DE102016206463A1 (en) 2016-04-18 2017-10-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft SUPPORT FOR BATTERY CELLS, BATTERY MODULE, STORAGE BATTERY AND VEHICLE
DE102018000112A1 (en) 2018-01-10 2019-07-11 Daimler Ag Battery with a plurality of battery cells
DE102021005011A1 (en) 2021-10-06 2021-11-18 Daimler Ag Battery cell for an electrical energy store of a motor vehicle and electrical energy store
DE102020117689A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with honeycomb structure and vehicle with such
US11329329B2 (en) 2019-01-09 2022-05-10 Chongqing Jinkang Powertrain New Energy Co., Ltd. Systems and methods for cooling battery cells
DE102021106470A1 (en) 2021-03-17 2022-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store for a motor vehicle and motor vehicle

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050089750A1 (en) 2002-02-19 2005-04-28 Chin-Yee Ng Temperature control apparatus and method for high energy electrochemical cells
US20150200428A1 (en) 2014-01-16 2015-07-16 Ford Global Technologies, Llc Serpentine cooling element for battery assembly
DE102016206463A1 (en) 2016-04-18 2017-10-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft SUPPORT FOR BATTERY CELLS, BATTERY MODULE, STORAGE BATTERY AND VEHICLE
DE102018000112A1 (en) 2018-01-10 2019-07-11 Daimler Ag Battery with a plurality of battery cells
US11329329B2 (en) 2019-01-09 2022-05-10 Chongqing Jinkang Powertrain New Energy Co., Ltd. Systems and methods for cooling battery cells
DE102020117689A1 (en) 2020-07-06 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store with honeycomb structure and vehicle with such
DE102021106470A1 (en) 2021-03-17 2022-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy store for a motor vehicle and motor vehicle
DE102021005011A1 (en) 2021-10-06 2021-11-18 Daimler Ag Battery cell for an electrical energy store of a motor vehicle and electrical energy store

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