DE112020000386T5 - Elektrische Fahrzeugbatterie - Google Patents

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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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Abstract

Die elektrische Batterie (1) weist Folgendes auf:- mehrere Stromspeicherzellen (7), die innerhalb eines abgedichteten Raums (5) angeordnet sind,- ein dielektrisches Fluid, mit dem der abgedichtete Raum (5) gefüllt ist,- mindestens eine Fluidführung (57), die aus Kunststoff mit geringer Dichte hergestellt und innerhalb des abgedichteten Raums (5) angeordnet ist, wobei die Fluidführung (57) mindestens einen Strömungskanal (59) für das mit den Stromspeicherzellen (7) in Kontakt stehende dielektrische Fluid definiert,- eine Vorrichtung (60) für die Zirkulation des dielektrischen Fluids.

Description

  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Stromspeicherbatterien, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
  • Es ist möglich, Kraftfahrzeuge mit elektrischen Batterien mit einer großen Anzahl von prismatischen Stromspeicherzellen auszustatten. Diese Stromspeicherzellen können gekühlt werden, indem sie in ein dielektrisches Fluid getaucht werden.
  • Die Verwendung eines dielektrischen Fluids ermöglicht eine direkte Kühlung der aktiven Teile, ohne den Betrieb dieser Teile zu stören, da die elektrische Leitfähigkeit des Fluids null beträgt. Diese Art der Kühlung ist sehr effektiv und kann gute Austauschdichten erreichen. Sie kann auch zum Kühlen von großen Flächen verwendet werden.
  • Im Vergleich dazu kühlen Kühlsysteme mit indirektem Kontakt üblicherweise nicht die gesamte Fläche des wärmeabgebenden Teils. In einem derartigen System wird gewöhnlich lediglich der zugänglichste und wärmste Teil gekühlt. Das führt zwangsläufig zu unerwünschten Temperaturgradienten.
  • Insbesondere bei der Luftkühlung ist die Dichte des Wärmeaustauschs extrem niedrig, auch wenn durch eine Belüftung eine Konvektion erzwungen wird.
  • Andererseits hat eine Kühlung mit einem dielektrischen Fluid den Nachteil, kostenaufwendig zu sein, insbesondere da der Preis für das dielektrische Fluid hoch ist.
  • In diesem Kontext zielt die Erfindung darauf ab, eine elektrische Batterie mit hocheffizienter Kühlung zu vernünftigen Kosten bereitzustellen.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine elektrische Batterie für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist:
    • - einen Behälter, der innen einen abgedichteten Raum begrenzt,
    • - mehrere Stromspeicherzellen, die innerhalb des abgedichteten Raums angeordnet sind, wobei die Stromspeicherzellen jeweilige Elektroden aufweisen,
    • - ein dielektrisches Fluid, mit dem der abgedichtete Raum gefüllt ist,
    • - mindestens eine Fluidführung, die aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte hergestellt und innerhalb des abgedichteten Raums angeordnet ist, wobei die Fluidführung mindestens einen Strömungskanal für das mit den Stromspeicherzellen in Kontakt stehende dielektrische Fluid definiert,
    • - eine Vorrichtung für die Zirkulation des dielektrischen Fluids.
  • Durch die Fluidführung ist es möglich, die Zirkulation des dielektrischen Fluids so zu gestalten, dass es zu den heißesten Bereichen geleitet wird, die vorrangig gekühlt werden müssen. Sie ermöglicht auch die Gestaltung einer effizienten Zirkulation des Fluids innerhalb des Behälters ohne Totbereiche, in denen die Fluidzirkulation sehr schwach bleiben würde.
  • Das von der Fluidführung eingenommene Volumen reduziert die Menge an dielektrischem Fluid, das zum Füllen des Behälters benötigt wird. Dadurch werden die Gesamtkosten der elektrischen Batterie reduziert.
  • Die Zirkulation des Fluids wird durch eine zu diesem Zweck vorgesehene Vorrichtung gewährleistet, so dass die Bewegung des Fluids in effizienter Weise gewährleistet ist. Darüber hinaus kann der Fluiddurchsatz, d.h. die Zirkulationsgeschwindigkeit des mit den Stromspeicherzellen in Kontakt stehenden Fluids durch Anpassung des Querschnitts der Zirkulationskanäle moduliert werden.
  • Die elektrische Batterie kann ferner eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen, die einzeln oder entsprechend jeglicher technisch möglichen Kombination betrachtet werden:
    • - der abgedichtete Raum weist ein Innenvolumen auf, wobei die mehreren Stromspeicherzellen ein belegtes Volumen einnehmen, ein verbleibendes Volumen dem Innenvolumen abzüglich des belegten Volumens entspricht und die mindestens eine Fluidführung mindestens 30% des verbleibenden Volumens einnimmt.
    • - bei dem Kunststoff mit geringer Dichte handelt es sich um einen Schaum oder einen Schaumkunststoff.
    • - die Stromspeicherzellen sind in einem oder in mehreren Modulen verteilt, wobei die Stromspeicherzellen ein und desselben Moduls in Längsrichtung nebeneinanderliegen und eine vordere Fläche aufweisen.
    • - der mindestens eine Strömungskanal weist mindestens einen Elektrodenkühlkanal auf, der das mit den Elektroden der Stromspeicherzellen in Kontakt stehende dielektrische Fluid leitet.
    • - die Stromspeicherzellen ein und desselben Moduls weisen jeweils eine vordere Fläche auf, die in Höhenrichtung langgestreckt ist und die Elektroden der Stromspeicherzellen hält, wobei die vorderen Flächen zusammen die vordere Fläche bilden, wobei der mindestens eine Strömungskanal seitliche Abzweigungen aufweist, die sich ausgehend von dem bzw. von jedem Elektrodenkühlkanal in Höhenrichtung erstrecken und das mit der vorderen Fläche der Stromspeicherzellen in Kontakt stehende dielektrische Fluid leiten.
    • - die elektrische Batterie weist für jedes Modul eine Platine auf, die dazu ausgelegt ist, eine elektrische Last der Stromspeicherzellen des Moduls auszugleichen und gegenüber der vorderen Fläche des Moduls angeordnet ist, wobei der mindestens eine Strömungskanal mindestens einen Platinenkühlkanal aufweist, der das mit mindestens einer der Platinen in Kontakt stehende dielektrische Fluid leitet.
    • - die Batterie umfasst zwei Module, deren jeweilige vordere Flächen quer einander gegenüberliegend angeordnet sind, zwischen denen ein Spalt begrenzt ist, wobei die Fluidführung einen Abstandshalter bildet, der eine Querbreite des Spalts definiert.
    • - der Behälter weist ein Gefäß und einen Deckel auf, der in dichter Weise mit dem Gefäß verbunden ist, wobei das Gefäß und/oder der Deckel mehrere Längsrippen trägt bzw. tragen, die die Module senkrecht zur Längsrichtung translatorisch blockieren.
    • - die Batterie weist mindestens ein Füllstück auf, das aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte hergestellt und innerhalb des abgedichteten Raums in dem verbleibenden Volumen angeordnet ist, so dass es das zum Füllen des abgedichteten Raums erforderliche Volumen des dielektrischen Fluids verringert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer elektrischen Batterie mit den obigen Merkmalen, die beispielsweise dazu ausgelegt ist, einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs elektrisch zu speisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung in einer elektrischen Batterie, die Folgendes aufweist:
    • - einen Behälter, der innen einen abgedichteten Raum begrenzt,
    • - mehrere Stromspeicherzellen, die innerhalb des abgedichteten Raums angeordnet sind,
    • - ein dielektrisches Fluid, mit dem der abgedichtete Raum gefüllt ist,
    • - eine Vorrichtung für die Zirkulation des dielektrischen Fluids,
    die Verwendung eines Teils, das aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte hergestellt und innerhalb des abgedichteten Raums angeordnet ist, so dass das Volumen des dielektrischen Fluids, das zum Füllen des abgedichteten Raums benötigt wird, reduziert wird.
  • Bei diesem Teil handelt es sich beispielsweise um die oben beschriebene Fluidführung. Alternativ handelt es sich um ein anderes Teil, das zum Kanalisieren des Stroms des dielektrischen Fluids verwendet werden kann oder nicht.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, die nachfolgend zur Veranschaulichung und in nicht einschränkender Weise anhand der beigefügten Figuren gegeben ist. Darin zeigen:
    • - 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Batterie entsprechend dem Einfall der Pfeile I in 2.
    • - 2 eine Draufsicht der elektrischen Batterie von 1, wobei der Deckel abgenommen wurde, um den Innenaufbau der Batterie zu zeigen.
    • - 3 eine perspektivische Ansicht eines Moduls der Batterie der 1 und 2, ausgestattet mit seiner elektronischen Ausgleichsplatte.
    • - 4 eine perspektivische Explosionsansicht einer Baugruppe aus zwei Modulen der elektrischen Batterie der 1 und 2 und der dieser Baugruppe zugeordneten Fluidführung.
    • - 5 eine perspektivische Ansicht der Baugruppe von 4 im zusammengesetzten Zustand unter einem anderen Einfallswinkel.
    • - 6 eine vergrößerte Schnittansicht des Spalts zwischen den beiden Modulen der Baugruppe von 5, die die Anordnung der Fluidführung zeigt.
    • - 7 eine vergrößerte Schnittansicht eines Ausschnitts des Spalts und der Fluidführung der Baugruppe von 5.
    • - 8 eine 3 ähnliche Ansicht, wobei die Fluidführung an die vordere Fläche des Moduls gepresst gezeigt ist.
    • - 9 eine Schnittansicht der Seitenwand des Behälters.
    • - 10 eine Schnittansicht des an der Batterie der 1 und 2 angebrachten Wärmetauschers.
    • - 11 eine perspektivische Schnittansicht einer Batterie gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
    • - 12 und 13 Draufsichten der Batterie von 11 ohne ihren Deckel, wobei 12 die Batteriemodule ohne Fluidführung und 13 mit Fluidführung zeigt.
    • - 14 eine vergrößerte Schnittansicht eines Ausschnitts von 11.
    • - 15 eine vereinfachte schematische Darstellung, die eine alternative Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die bei der ersten und zweiten Ausführungsform anwendbar ist.
    • - 16 eine perspektivische Explosionsansicht eines Zellenmoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
    • - 17 eine perspektivische Explosionsansicht des Moduls von 16, teilweise zusammengesetzt und fertig gestellt.
    • - 18 eine perspektivische Teilexplosionsansicht einer Batterie gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung, mit dem Modul von 17; und
    • - 19 eine Draufsicht der Batterie von 18, die die Fluidzirkulation in der Batterie zeigt.
  • Die in den 1 und 2 gezeigte elektrische Batterie 1 ist für die Montage an einem Fahrzeug, üblicherweise an einem Kraftfahrzeug wie etwa an einem Auto, an einem Bus oder an einem Lastwagen vorgesehen.
  • Das Fahrzeug ist z.B. ein Fahrzeug, das von einem Elektromotor angetrieben wird, wobei der Motor von der elektrischen Batterie elektrisch gespeist wird. Alternativ ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug und umfasst somit einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, der von der elektrischen Batterie elektrisch gespeist wird. Gemäß einer weiteren Variante wird das Fahrzeug von einem Verbrennungsmotor angetrieben, wobei die elektrische Batterie dazu vorgesehen ist, andere Geräte des Fahrzeugs, z.B. den Anlasser, die Lichter, usw. elektrisch zu speisen.
  • Die elektrische Batterie 1 umfasst einen Behälter 3, der innen einen abgedichteten Raum 5 begrenzt, und mehrere Stromspeicherzellen 7, die innerhalb des abgedichteten Raums 5 angeordnet sind. Die Batterie umfasst üblicherweise eine große Anzahl von Stromspeicherzellen 7, üblicherweise mehrere Dutzend Stromspeicherzellen 7.
  • Die Stromspeicherzellen 7 sind jeglicher geeigneten Art: Lithiumzellen vom Typ Lithium-Ion-Polymer- (Li-Po-) Zellen, Lithium-Eisenphosphat- (LFP-) Zellen, Lithium-Kobalt- (LCO-) Zellen, Lithium-Mangan- (LMO-) Zellen, Nickel-Mangan-Kobalt- (NMC-) Zellen und Nickel-Metallhydrid- (NiMH-) Zellen.
  • Die Speicherzellen 7 sind in einem oder in mehreren Modulen 9, üblicherweise in mehreren Modulen 9 verteilt.
  • Bei dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel umfasst die elektrische Batterie 1 acht Module 9. Alternativ hat die Batterie eine andere Anzahl von Modulen 9: vier, acht, zwölf oder eine beliebige andere Anzahl.
  • Die Anzahl der Module 9 hängt von der gewünschten Kapazität der Batterie 1 ab.
  • In einem einzelnen Modul 9 liegen die Stromspeicherzellen 7 in Längsrichtung nebeneinander. Die Längsrichtung ist in 2 mit dem Pfeil L dargestellt.
  • Die Stromspeicherzellen 7 haben jeweilige Elektroden 11, üblicherweise zwei Elektroden 11 pro Stromspeicherzelle.
  • Die Elektroden 11 der Stromspeicherzellen 7 in einem einzelnen Modul 9 sind elektrisch in Reihe und/oder parallelgeschaltet.
  • Bei dem in 3 gezeigten Beispiel sind die Elektroden 11 der Stromspeicherzellen des Moduls 9 durch elektrisch leitende Platten 13 verbunden, so dass die Stromspeicherzellen 7 in Reihe angeordnet sind. Das Modul 9 weist auch zwei elektrische Verbindungsstücke 15 auf, die mit den Elektroden 11 der beiden Endzellen des Moduls 9 verbunden sind und die elektrischen Anschlüsse für die elektrische Verbindung des Moduls 9 mit den Stromzuführungs- und Stromabführungskollektoren darstellen.
  • Wie in den Figuren zu sehen ist, handelt es sich bei den Stromspeicherzellen 7 üblicherweise um prismatische Zellen, und jede weist einen Körper 17 auf, der im Allgemeinen quaderförmig ist. Der Körper 17 weist zwei entgegengesetzte Seitenflächen 19, eine obere und eine untere Fläche 21, 13, die zueinander entgegengesetzt sind, eine vordere Fläche 25 und eine hintere Fläche 27 auf, die zueinander entgegengesetzt sind, auf. Die Seitenflächen 19 verlaufen senkrecht zur Längsrichtung L. Die obere und untere Fläche 21 und 23 verlaufen senkrecht zu einer Höhenrichtung, die in den 1 und 3 mit dem Pfeil E angegeben ist. Die vordere und hintere Fläche 25, 27 verlaufen senkrecht zur Querrichtung, wie in den 1 und 2 als Pfeil T gezeigt ist.
  • Die Längsrichtung L, die Querrichtung T und die Höhenrichtung E verlaufen senkrecht zueinander.
  • Wie in den Figuren gezeigt, liegen die Seitenflächen 19 der Stromspeicherzellen 7 eines einzelnen Moduls 9 flach aneinander an. Jede Stromspeicherzelle 7 hat eine längs der Höhenrichtung E betrachtete Höhe, die viel größer ist als ihre in Längsrichtung L betrachtete Dicke.
  • Die elektrischen Verbindungselektroden 11 werden von der vorderen Fläche 25 jeder Stromspeicherzelle 7 gehalten. Sie liegen entsprechend der Höhenrichtung E an den beiden entgegengesetzten Enden der vorderen Fläche 25. Sie sind üblicherweise parallel zueinander in zwei Längsreihen ausgerichtet.
  • Jedes Modul 9 weist eine vordere Fläche 29 auf.
  • Die vordere Fläche 29 wird durch die vorderen Flächen 25 der Stromspeicherzellen 7 des Moduls 9 gebildet.
  • Die vordere Fläche 29 ist im Wesentlichen flach und erstreckt sich senkrecht zur Querrichtung T.
  • Jedes Modul 9 weist auch zwei Flansche 31 auf, die an den beiden entgegengesetzten Längsenden des Moduls 9 angeordnet sind. Die Stromspeicherzellen 7 sind zwischen den beiden Flanschen 31 in Längsrichtung gestapelt.
  • Jeder Flansch 31 weist eine im Wesentlichen flache Wand 33 auf, die senkrecht zur Längsrichtung L verläuft. Diese im Wesentlichen flache Wand 33 steht über eine große Fläche mit dem Stapel der Stromspeicherzellen 7 in Kontakt. An ihrer großen Fläche, die zu den Stromspeicherzellen 7 entgegengesetzt ist, trägt die im Wesentlichen flache Wand 33 Versteifungsrippen 35, zwischen denen vertiefte Bereiche 37 begrenzt sind.
  • Bei dem gezeigten Beispiel sind die vertieften Bereiche 37 rautenförmig.
  • Jedes Modul 9 weist auch ein Band 39 auf, das die Stromspeicherzellen 7 und die Endplatten 31 des Moduls 9 verbindet.
  • Die Batterie 1 umfasst eine oder mehrere Baugruppen 41, wobei jede Baugruppe 41 zwei Module 9 umfasst, deren jeweilige vordere Flächen 29 in Querrichtung einander gegenüber angeordnet sind (s. 4 und 5). Zwischen den vorderen Flächen 29 ist ein Spalt 43 definiert.
  • Der Spalt 43 erstreckt sich entlang der gesamten längsverlaufenden Länge der Module 9 und längs der gesamten Höhe der Module 9 entsprechend der Höhenrichtung E. Jeder Spalt 43 ist somit wie ein Schlitz ausgebildet, der in Bezug auf seine längsverlaufende Länge und seine Höhe entsprechend der Höhenrichtung E längs der Querrichtung T betrachtet eine geringe Breite hat.
  • Die Endplatten 31 der beiden Module 9 ein und derselben Baugruppe 41 sind über Klammern 45, die aus den Endplatten 31 hervorgehen, starr aneinander befestigt. Die Klammern 45 ermöglichen eine Verriegelung der Module 9 in Position zueinander in Querrichtung T.
  • Die elektrische Batterie 1 weist für jedes Modul 9 eine Platine 47 auf, die dazu ausgelegt ist, die elektrische Last der Stromspeicherzellen 7 des Moduls 9 auszugleichen (3 und 4).
  • Die Platine 47 ist an einem Halter 49 befestigt, der selbst über Laschen 51 an die Endplatten 31 angreift. Die Platine 47 ist z.B. eine als PCB gedruckte Schaltung (engl. Printed Circuit Board). Die Platine erstreckt sich in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur Querrichtung T verläuft.
  • Der Halter 49 ist üblicherweise eine Platte aus einem Kunststoff wie etwa Polypropylen. Er erstreckt sich in einer senkrecht zur Querrichtung T verlaufenden Ebene.
  • Die Platinen 47 und die Halter 49 der beiden Module der Baugruppe 41 sind in dem Spalt 43 untergebracht.
  • Eine Zwischenplatte 53 ist quer zwischen den beiden Platinen 47 angeordnet. Die Zwischenplatte 53 ist dazu vorgesehen, die Platinen 47 in Position zu verriegeln und sie elektrisch voneinander zu isolieren.
  • Zur Gewährleistung der Kühlung der Stromspeicherzellen 7 ist der abgedichtete Raum 5 mit einem (nicht gezeigten) dielektrischen Fluid gefüllt.
  • Bei dem dielektrischen Fluid handelt es sich z.B. um eine Flüssigkeit, insbesondere um ein fluoriertes oder nicht fluoriertes Kühlmittel, um ein Mineralöl oder um ein modifiziertes pflanzliches Öl.
  • Die Batterie 1 weist ferner mindestens eine Fluidführung 57 auf (4 und 6 bis 8) aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte, die innerhalb des abgedichteten Raums 5 angeordnet ist, wobei die Fluidführung 57 mindestens einen Strömungskanal 59 (6 bis 8) für das mit den Stromspeicherzellen 7 in Kontakt stehende dielektrische Fluid definiert.
  • Die elektrische Batterie 1 weist auch eine Vorrichtung 60 für die Zirkulation des dielektrischen Fluids auf (2).
  • Um das Abführen der von den Stromspeicherzellen 7 an das dielektrische Fluid abgegebenen Wärme sicherzustellen, weist die elektrische Batterie 1 auch einen Wärmetauscher 61 (10) mit einer Zirkulationsseite für das dielektrische Fluid und einer Zirkulationsseite für ein Wärmeübertragungsfluid auf.
  • Die elektrische Batterie 1 weist üblicherweise eine Fluidführung 57 für jede Baugruppe 41 aus zwei Modulen 9 auf.
  • Die Baugruppen 41 und die Fluidführungen 57 sind innerhalb des abgedichteten Raums 5 angeordnet, so dass sie einen Kreislauf für die Zirkulation des dielektrischen Fluids in einer geschlossenen Schleife zwischen der Vorrichtung 60 für die Zirkulation des dielektrischen Fluids und dem Wärmetauscher 61 bilden.
  • Die Fluidführung 57 ist insgesamt plattenförmig und in dem Spalt 43 angeordnet. Ihre Funktion besteht darin, das dielektrische Fluid hauptsächlich in den Bereich der Elektroden 11 der Stromspeicherzellen 7 zu leiten. Die Fluidführung 57 ist so geformt, dass der Spalt 43 zwischen den beiden Modulen 9 so weit wie möglich gefüllt ist und dabei lediglich die Durchgänge freigelassen werden, die die Zirkulation des dielektrischen Fluids in den gewünschten Bereichen ermöglichen.
  • Die Fluidführung 57 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte längsverlaufende Länge des Spalts 43 und längs der Höhenrichtung E betrachtet im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Spalts 43.
  • Die Fluidführung 57 ist üblicherweise ein Spritzgussteil. Die Fluidführung 57 besteht üblicherweise aus einem Schaum oder einem Schaumkunststoff.
  • Die Fluidführung 57 besteht z.B. aus expandiertem Polystyrol, einem Polyurethanschaum, einem Phenolharzschaum oder einem thermoplastischen Schaum. Es handelt sich um geschlossenzellige Schäume.
  • Der mindestens eine Strömungskanal 59 weist eine oder mehrere Elektrodenkühlkanäle 63 auf, die das mit den Elektroden 11 der Stromspeicherzellen 7 in Kontakt stehende dielektrische Fluid leiten.
  • Wie insbesondere in 8 zu sehen ist, weist die Fluidführung 57 zwei große Flächen 65 auf, die jeweils einem der beiden Module 9 zugewandt sind. Jede große Fläche 65 ist einer der vorderen Flächen 29 des Moduls 9 zugewandt. Sie liegt der vorderen Fläche 29 gegenüber. Jede große Fläche 65 der Fluidführung 57 weist zwei Elektrodenkühlkanäle 63 auf, die vertiefte Stufen auf der großen Fläche 65 der Fluidführung 57 bilden.
  • Bei dem gezeigten Beispiel, bei dem die Elektroden 11 der Stromspeicherzellen 7 zwei Längsreihen bilden, sind die Elektrodenkühlkanäle 63, die in ein und derselben großen Fläche 65 der Fluidführung 57 vertieft sind, gerade und verlaufen in Längsrichtung. Sie sind gegenüber den Elektrodenreihen 11 der Stromspeicherzellen 7 angeordnet. In Höhenrichtung E erstreckt sich einer über und der andere unter dem Träger 49.
  • Wie in 7 zu sehen ist, sind die Elektroden 11 der Stromspeicherzellen 7 und die elektrisch leitenden Platten 13 in den Elektrodenkühlkanälen 63 angeordnet. Die Elektrodenkühlkanäle 63 erstrecken sich in Längsrichtung längs der gesamten Länge der Fluidführung 57. Sie sind an jedem Längsende offen.
  • Um die Bereiche der Stromspeicherzelle 7 zu kühlen, die sich um die Elektroden 11 erstrecken, weist der mindestens eine Strömungskanal 59 auch seitliche Abzweigungen 67 auf, die sich ausgehend von dem bzw. von jedem Elektrodenkühlkanal 63 längs der Höhenrichtung E erstrecken und das mit den vorderen Flächen 25 der Stromspeicherzellen 7 in Kontakt stehende dielektrische Fluid leiten.
  • Diese seitlichen Abzweigungen 67 sind in 8 zu sehen.
  • Diese seitlichen Abzweigungen 67 sind vertiefte Bereiche, die durch Rippen 69 voneinander getrennt sind. Für jeden Elektrodenkühlkanal 63 weist die Fluidführung 57 zwei Reihen seitlicher Abzweigungen 67 auf, die auf der einen und auf der anderen Seite des Elektrodenkühlkanals 63 angeordnet sind. Die seitlichen Abzweigungen 67 ein und derselben Reihe liegen in Längsrichtung nebeneinander und sind durch die Rippen 69 voneinander getrennt. Jede seitliche Abzweigung 67 hat eine geringe Tiefe, z.B. eine Tiefe von etwa 1 mm. Die Elektrodenkühlkanäle 63 haben eine größere Tiefe als die seitlichen Abzweigungen 67. Die Rippen 69 sind dazu vorgesehen, an den vorderen Flächen 25 der Stromspeicherzellen 7 anzuliegen.
  • Das dielektrische Fluid, mit dem die seitlichen Abzweigungen 67 gefüllt sind, kontaktiert und kühlt somit die Bereiche der vorderen Flächen 25 der Stromspeicherzellen 7, die die Elektroden 11 umgeben.
  • Die Fluidführung 57 weist eine mittlere Öffnung 71 auf. Die mittlere Öffnung 71 erstreckt sich vollständig durch die Fluidführung 57 von einer großen Fläche 65 zur anderen. Die Elektrodenkühlkanäle 63 liegen längs der Höhenrichtung E auf der einen und auf der anderen Seite der Öffnung 71 in der Fluidführung 57.
  • Die Zwischenplatte 53 ist in der mittleren Öffnung 71 angeordnet, die im Wesentlichen die gleiche Gestalt hat wie die Zwischenplatte 53.
  • Längs der Querrichtung T ist somit jede der Platinen 47 im Wesentlichen auf Höhe einer der großen Flächen 65 der Fluidführung 57 angeordnet.
  • Der mindestens eine Strömungskanal 59 weist vorteilhafterweise mindestens einen Platinenkühlkanal 73 (8) auf, der das mit mindestens einer der Platinen 47 in Kontakt stehende dielektrische Fluid leitet.
  • Bei dem veranschaulichten Beispiel definiert die Fluidführung 57 zwei Platinenkühlkanäle 73, die jeweils dazu vorgesehen sind, eine der beiden Platinen 47, die zur Platte 41 gehören, zu kühlen.
  • Die beiden Platinenkühlkanäle 73 sind in den beiden großen Flächen 65 der Fluidführung 57 vertieft. Jeder Platinenkühlkanal 73 erstreckt sich in Längsrichtung längs der gesamten Länge der Fluidführung 57. In Höhenrichtung E erstreckt er sich im Wesentlichen auf Höhe der entsprechenden Platine 47. Er liegt somit längs der Höhenrichtung E zwischen den beiden Elektrodenkühlkanälen 63.
  • Der Platinenkühlkanal 73 ist an der entsprechenden großen Fläche 65 vertieft. Er weist einen Einlassabschnitt 75 auf, der sich von einem Längsende der Fluidführung 57 zur mittleren Öffnung 71 erstreckt, und einen Auslassabschnitt 77, der sich von der mittleren Öffnung 71 in Längsrichtung bis zum anderen Ende der Fluidführung 57 erstreckt. Er erstreckt sich längs der Höhenrichtung E im Wesentlichen über die gesamte Höhe der mittleren Öffnung 71 der Fluidführung 57.
  • Das dielektrische Fluid kann somit zuerst längs des Einlassabschnitts 75, dann um die Platine 47, durch die mittlere Öffnung 71 der Fluidführung 57 und dann längs des Auslassabschnitts 77 des Platinenkühlkanals 73 strömen.
  • Die Baugruppen 41 sind innerhalb des abgedichteten Raums 5 parallel zueinander angeordnet. Darunter ist zu verstehen, dass die Baugruppen 41 in der gleichen Ausrichtung angeordnet sind, wobei die entsprechenden Längsrichtungen der einzelnen Module 9 parallel zueinander verlaufen.
  • Die Baugruppen 41 sind üblicherweise in mindestens einer Reihe 81, üblicherweise in mehreren Reihen 81 angeordnet. Innerhalb einer einzelnen Reihe 81 liegen die Baugruppen 41 längs einer Nebeneinanderstellungsrichtung nebeneinander. In der ersten Ausführungsform entspricht die Nebeneinanderstellungsrichtung der Querrichtung T.
  • Zwei Baugruppen 41, die zu ein und derselben Reihe 81 gehören, sind wie in den 1 und 2 veranschaulicht durch einen Zwischenraum 79 getrennt. Dieser Zwischenraum 79 erstreckt sich in einer zur Nebeneinanderstellungsrichtung senkrechten Ebene.
  • Wenn die Baugruppen 41 wie in 2 gezeigt in mehreren Reihen 81 angeordnet sind, werden die Baugruppen 41 in den verschiedenen Reihen 81 in Längsrichtung in Reihe angeordnet.
  • Jede Reihe 81 hat somit die gleiche Anzahl von Baugruppen 41.
  • In diesem Fall sind die Baugruppen 41 der verschiedenen Reihen 81 so angeordnet, dass mehrere Linien 83 gebildet werden, wobei jede Linie 83 eine Baugruppe 41 aus jeder Reihe 81 aufweist.
  • Die Baugruppen 41 ein und derselben Linie 83 sind längs der Längsrichtung L genau in Verlängerung zueinander angeordnet. Die Freiräume 43 der Baugruppen 41 ein und derselben Linie 83 sind insbesondere in Längsrichtung in Verlängerung zueinander angeordnet.
  • Die Elektrodenkühlkanäle 63 der Baugruppen 41 ein und derselben Linie 83 liegen insbesondere in Längsrichtung in Verlängerung zueinander. Die Platinenkühlkanäle 73 sind auch in Längsrichtung in Verlängerung zueinander angeordnet.
  • Wie in 2 zu sehen ist, sind darüber hinaus die Zwischenräume 79 der verschiedenen Reihen 81 auch in Längsrichtung ausgerichtet und in Verlängerung zueinander angeordnet.
  • Wie in 1 zu sehen ist, umfasst der Behälter 3 ein Gefäß 85 und einen Deckel 87, der in einer dichten Weise mit dem Gefäß 85 zusammengefügt ist.
  • Das Gefäß 85 und/oder der Deckel 87 ist bzw. sind vorzugsweise Teile, die aus einem Verbundmaterial bestehen.
  • Dieses Material umfasst üblicherweise einen thermoplastischen Kunststoff mit kurzen Fasern, Polypropylen oder ein anderes geeignetes Material, wenn die mechanischen Belastungen ausreichend niedrig sind.
  • Alternativ ist das Verbundmaterial ein SMC-Verbundmaterial. Es umfasst vorzugsweise ein thermoplastisches oder duroplastisches Material und eine Verstärkung. Diese Verstärkungen sind beispielsweise Fasern, wobei ein Großteil der Fasern kurze Fasern mit einer Länge von weniger als 51 mm (zwei Zoll) sind. Diese kurzen Fasern sind üblicherweise Schnittfasern.
  • Lange Fasern sind vorteilhafterweise an bestimmten Stellen angeordnet, insbesondere an bestimmten Stellen am Boden 93 des Gefäßes 85. Sie ermöglichen eine lokale Verstärkung des Bodens 93 des Gefäßes 85. Diese langen Fasern haben eine Länge von mehr als 100 mm. Diese langen Fasern werden auch als Endlosfasern bezeichnet.
  • Bei dem Material, das den Boden 93 des Gefäßes 85 bildet, sind somit mindestens 50 Gew.-% der Fasern kurze Fasern und weniger als 50 Gew.-% der Fasern lange Fasern.
  • Gemäß einer weiteren Variante handelt es sich bei dem Verbundmaterial um ein RTM-Verbundmaterial.
  • Ein derartiges Verbundmaterial umfasst vorzugsweise ein thermoplastisches oder duroplastisches Material und eine Verstärkung. Diese Verstärkung kann beispielsweise Fasern umfassen, wobei es sich bei der Mehrzahl der Fasern um Endlosfasern mit einer Länge von mehr als 100 mm handelt.
  • Bei dem Material, das das Gefäß 85 bildet, sind somit mindestens 50 Gew.-% der Fasern Endlosfasern. Diese Fasern sind vorteilhafterweise in mehreren Schichten angeordnet, wobei die Ausrichtungen so gewählt sind, dass eine hervorragende belastungsabhängige mechanische Beständigkeit erhalten wird.
  • In jedem Fall handelt es sich bei dem duroplastischen Material z.B. um ein Polyester, ein Vinylester, ein Epoxidharz, ein Acryl oder ein Harz biologischer Herkunft. Das thermoplastische Material ist z.B. ein synthetisches thermoplastisches Harz oder ein thermoplastisches Harz biologischer Herkunft.
  • Die Verstärkung ist z.B. eine Faser aus Glas, Basalt, Kohlenstoff, Aramid oder HMWPP (engl. High molecular weight polypropylene - Polypropylen mit hohem Molekulargewicht). Alternativ ist die Verstärkung eine Faser aus Flachs, Hanf oder eine andere Faser biologischer Herkunft.
  • Das Gefäß 85 und der Deckel 87 sind konkave Stücke mit einander zugewandten Konkavitäten. Das Gefäß 85 ist relativ gesehen tiefer als der Deckel 87.
  • Das Gefäß 85 und/oder der Deckel 87 trägt bzw. tragen mehrere Längsrippen 89, 91, die die Module 9 senkrecht zur Längsrichtung L, hier längs der Nebeneinanderstellungsrichtung translatorisch blockieren. Diese Rippen 89, 91 sind insbesondere in 1 zu sehen.
  • Die Rippen sind vorzugsweise sowohl am Gefäß 85 als auch am Deckel 87 ausgebildet.
  • Die Rippen 89 greifen in die Spalte 43 jeder Baugruppe 41 ein. Sie erstrecken sich längs der gesamten längsverlaufenden Länge des Spalts 43. Quer erstrecken sie sich über die gesamte Breite des Spalts 43 und sind in nahezu dichtem Kontakt mit den vorderen Flächen 29 der beiden Module 9. Die Rippen 89 verhindern somit fast vollständig das Austreten des im Spalt 43 in Längsrichtung strömenden dielektrischen Fluids in Höhenrichtung E zum Gefäß 85 oder zum Deckel 87 hin.
  • Die Rippen 91 greifen in die Zwischenräume 79 ein. Sie erstrecken sich längs der gesamten längsverlaufenden Länge des Zwischenraums 79. Längs der Querrichtung T erstrecken sie sich über die gesamte Breite des Zwischenraums 79 und sind somit in dichtem Kontakt mit den hinteren Flächen 27 der auf der einen und auf der anderen Seite des Zwischenraums 79 angeordneten Stromspeicherzellen 7.
  • Die von dem Deckel 87 ausgehende Rippe 91 verschließt somit den Zwischenraum 79 in nahezu dichter Weise längs der Höhenrichtung E zum Deckel 87 hin. Die von dem Gefäß 85 ausgehende Rippe 91 verschließt den Zwischenraum 79 in nahezu dichter Weise längs der Höhenrichtung E zum Gefäß 85 hin.
  • Das Gefäß 85 weist einen Boden 93 und eine Umfangsseitenwand 95 auf, die mit dem Boden 93 einstückig ausgebildet ist (9). Die Stromspeicherzellen 7 liegen am Boden 93 des Gefäßes 85 an.
  • Die Umfangsseitenwand 95 weitet sich geringfügig von dem Boden 93 zum Deckel 87. Der Kegelwinkel ist klein und beträgt üblicherweise ein paar Grad. Eine derartige Verjüngung ist erforderlich, um das Gefäß 85 bei der Herstellung aus der Form herausnehmen zu können.
  • Das Gefäß 85 weist auch eine längsverlaufende innere Abtrennung 96 auf.
  • Der abgedichtete Raum 5 ist auf einer Seite durch einen Längsabschnitt 95L der Umfangsseitenwand 95 und auf der gegenüberliegenden Seite durch die längsverlaufende innere Abtrennung 96 begrenzt. Er ist auch durch zwei Querabschnitte 95T der Umfangsseitenwand 95, die sich in Nebeneinanderstellungsrichtung erstrecken, begrenzt.
  • Es gibt somit einen Längsdurchgang 97 zwischen dem Längsabschnitt 95L der Umfangsseitenwand 95 und den hinteren Flächen 27 der Stromspeicherzellen 7, die an den Längsabschnitt 95L angrenzen.
  • Es gibt einen anderen Längsdurchgang 98 zwischen der inneren längsverlaufenden Abtrennung 96 des Gefäßes 85 und den hinteren Flächen 27 der Stromspeicherzellen 7, die an die innere Abtrennung angrenzen.
  • In einem Ausführungsbeispiel liegt die Vorrichtung 60 für die Zirkulation des dielektrischen Fluids an einem Längsende des abgedichteten Raums 5, und der Wärmetauscher 61 liegt am entgegengesetzten Längsende des abgedichteten Raums 5.
  • Bei der Vorrichtung 60 für die Zirkulation des dielektrischen Fluids handelt es sich beispielsweise um eine Pumpe.
  • Der Wärmetauscher 61 ist in einer Aufnahme 99 angeordnet, die in der Umfangsseitenwand 95 des Wärmetauschers 61 vorgesehen ist (2 und 10). Dieser Wärmetauscher 61 weist mehrere Rippenrohre 101 auf, die Rippen an der Innenseite und an der Außenseite umfassen. Das Kühlmittel soll innerhalb der Rippenrohre 101 und das dielektrische Fluid außerhalb der Rippenrohre strömen.
  • Die Rippenrohre 101 erstrecken sich üblicherweise in einer zum Boden 93 des Gefäßes 85 senkrechten Richtung, wobei die entgegengesetzten Enden jedes Rippenrohrs 101 an Gittern 103, 104 befestigt sind. Ein Verteiler 105, der in dem Gefäß 85 vorgesehen ist, verteilt das Kühlmittel durch das Gitter 103 zu den einzelnen Rippenrohren 101. Ein Kollektor 106, der im Deckel 87 vorgesehen ist, sammelt das aus den Rippenrohren 101 durch das Gitter 104 austretende Fluid. Nicht gezeigte Dichtungen sind zwischen dem Gitter 103 und dem Gefäß 85 und zwischen dem Gitter 104 und dem Deckel 87 angeordnet. Dies gewährleistet eine Trennung zwischen dem Kühlmittel und dem dielektrischen Fluid. Eine Komprimierung der Dichtungen ist sichergestellt, wenn der Deckel 87 auf das Gefäß 85 aufgesetzt wird.
  • Die Gitter 103, 104 und Rippenrohre 101 bestehen aus Aluminium.
  • Ein Körper 107 aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte ist innerhalb der Aufnahme 99 um die Rippenrohre 101 herum angeordnet.
  • Dieser Körper 107 ist üblicherweise aus dem gleichen Material hergestellt wie die Fluidführung 57. Er ermöglicht eine Leitung des dielektrischen Fluids längs einer Bahn innerhalb des abgedichteten Raums 5, die nachfolgend beschrieben wird.
  • Um das korrekte Kühlen der Stromspeicherzellen 7 sicherzustellen, sind alle Freiräume des abgedichteten Raums 5 mit dielektrischem Fluid gefüllt.
  • Das dielektrische Fluid ist jedoch teuer, es ist daher besonders vorteilhaft, das innerhalb des abgedichteten Raums 5 mit dielektrischem Fluid zu füllende Volumen zu begrenzen.
  • Einer der Vorteile der Verwendung der Fluidführung(en) 57 ist die Verringerung des mit dem dielektrischen Fluid zu füllenden Volumens.
  • Die mehreren Stromspeicherzellen 7 nehmen somit ein Volumen ein, das als eingenommenes Volumen bezeichnet wird. Wenn die Differenz zwischen dem Innenvolumen des abgedichteten Raums 5 und dem eingenommenen Volumen als verbleibendes Volumen bezeichnet wird, nimmt/nehmen die Fluidführung(en) 57 mindestens 15% des verbleibenden Volumens ein.
  • Die Fluidführung(en) 57 nimmt/nehmen vorzugsweise zwischen 20% und 80% und weiter vorzugsweise zwischen 40% und 60% des verbleibenden Volumens ein.
  • Wenn die elektrische Batterie 1 eine einzelne Fluidführung 57 aufweist, wird lediglich das Volumen der Fluidführung 57 für die obige Berechnung berücksichtigt. Wenn die elektrische Batterie 1 mehrere Fluidführungen 57 aufweist, wird das von allen Fluidführungen 57 zusammen eingenommene Volumen für die obige Berechnung berücksichtigt.
  • Zur weiteren Verringerung des Volumens des dielektrischen Fluids weist die Batterie 1 vorzugsweise mindestens ein Füllstück aus Kunststoffmaterial mit geringer Dichte auf, das innerhalb des abgedichteten Raums 5 im verbleibenden Volumen angeordnet ist.
  • Das mindestens eine Füllstück ist zusätzlich zu der/den Fluidführung(en) 57 vorhanden.
  • Der Körper 107, der um die Rippenrohre 101 des Wärmetauschers 61 in der Aufnahme 99 angeordnet ist, ist eines der Füllstücke.
  • Vorteilhafterweise sind weitere Füllstücke in den vertieften Bereichen 37 angeordnet, die zwischen den Versteifungsrippen 35 der Flansche 31 begrenzt sind.
  • Ein Füllstück ist vorzugsweise im längsverlaufenden Durchgang 97 vorgesehen, der zwischen der Seitenwand 95 des Gefäßes 85 und den hinteren Flächen 27 der Stromspeicherzellen 7 vorhanden ist. Dieses Stück ist keilförmig. Es ist insbesondere vorgesehen, wenn ein großer Kegelwinkel vorliegt.
  • Vorteilhafterweise ist eine zusätzliche Fluidführung 109 aus Kunststoffmaterial mit geringer Dichte in jedem Zwischenraum 79 angeordnet. Diese zusätzliche Fluidführung reduziert die dem dielektrischen Fluid angebotene Querschnittsfläche und leitet das dielektrische Fluid zu den Bereichen der hinteren Flächen 27 der Stromspeicherzellen, die die am heißesten sind.
  • Die zusätzliche Fluidführung 109 ist z.B. längs der Höhenrichtung E im Wesentlichen in der Mitte der Stromspeicherzellen 7 angeordnet. Das dielektrische Fluid strömt unter und über der zusätzlichen Fluidführung 109 längs der Höhenrichtung E, d.h. in den Bereichen an den Elektroden längs der Höhenrichtung E.
  • Die zusätzliche(n) Fluidführung(en) 109 ist bzw. sind Teil der Füllstücke.
  • Die Fluidführung(en) 57 und das/die Füllstück(e) nehmen zusammen mindestens 30% des verbleibenden Volumens, vorzugsweise mindestens 50% und weiter vorzugsweise mindestens 80% des verbleibenden Volumens ein.
  • Das/die Füllstück(e) allein nehmen vorzugsweise zwischen 15% und 60% des verbleibenden Volumens, weiter vorzugsweise zwischen 20% und 40% des verbleibenden Volumens ein.
  • Die Füllstücke bestehen vorteilhafterweise aus dem gleichen Material wie die Fluidführung(en) 57.
  • Der Betrieb der elektrischen Batterie 1 wird nun ausführlich beschrieben.
  • Die Zirkulationsvorrichtung 60 gibt das dielektrische Fluid an den Spalt 43 der Baugruppe 41 ab, die in der Darstellung von 2 in der oberen Linie 83 liegt. Das dielektrische Fluid zirkuliert in Längsrichtung in den Elektrodenkühlkanälen 63 und in den Platinenkühlkanälen 73 der verschiedenen Baugruppen 41 dieser Linie 83. Diese Zirkulation ist in 2 mit dem Pfeil a gezeigt.
  • Ein Teil des dielektrischen Fluids zirkuliert in Längsrichtung in dem Längsdurchgang 97 zwischen der Umfangsseitenwand 95 des Gefäßes 85 und der hinteren Fläche 27 der gegenüberliegenden Stromspeicherzellen 7. Diese Zirkulation ist in 2 als Pfeil b gezeigt.
  • Das dielektrische Fluid strömt in Längsrichtung von einem Ende des abgedichteten Raums 5 zum anderen und wird dann durch den Körper 107 zu den Rippenrohren 101 des Wärmetauschers 61 geleitet. Diese im Wesentlichen querverlaufende Bewegung ist in 2 mit dem Pfeil c dargestellt.
  • Innerhalb des Wärmetauschers 61 gibt das dielektrische Fluid einen Teil seiner Wärmeenergie an das in den Rippenrohren 101 zirkulierende Kühlfluid ab. Am Ausgang des Wärmetauschers 61 wird das dielektrische Fluid von dem Körper 107 zu dem Zwischenraum 79 und zum Spalt 43 der Baugruppe 41 geleitet, die in der Darstellung von 2 zur unteren Linie 83 gehört.
  • Das aus dem Wärmetauscher 61 austretende dielektrische Fluid ist in 2 als Pfeil d gezeigt.
  • Ein Teil des dielektrischen Fluids strömt längs der Spalte 79 in Längsrichtung von einem Ende des abgedichteten Raums 5 zum anderen. Diese Strömung ist in 2 als Pfeil e gezeigt. Weiteres dielektrisches Fluid zirkuliert in den Elektrodenkühlkanälen 63 und in den Platinenkühlkanälen 73 in Längsrichtung von einem Ende des abgedichteten Raums 5 zum anderen. Diese Zirkulation ist in 2 als Pfeil f gezeigt.
  • Ein weiterer Teil des dielektrischen Fluids strömt längs der längsverlaufenden inneren Abtrennung 96 des Gefäßes 85 in dem anderen Längsdurchgang 98. Diese Strömung ist in 2 als Pfeil g gezeigt.
  • Die Strömungen e, f und g strömen dann zum Saugeinlass der Pumpe 60.
  • Die Verteilung des dielektrischen Fluids auf die Elektrodenkühlkanäle 63, die Platinenkühlkanäle 73 und den Längsdurchgang 97 wird moduliert, indem auf den Querschnitt dieser verschiedenen Kanäle und Durchgänge eingewirkt wird. Er wird entsprechend den Kühlbedürfnissen der Bereiche der Stromspeicherzellen 7 ausgewählt, die über diese Kanäle und Durchgänge mit dielektrischem Fluid gespeist werden.
  • Ebenso wird die Verteilung des dielektrischen Fluids beim Rücklauf auf den Zwischenraum 79, die Elektrodenkühlkanäle 63, die Platinenkühlkanäle 73 und den anderen Längsdurchgang 98 auch moduliert, indem auf die dem dielektrischen Fluid angebotenen Durchgangsquerschnitte eingewirkt wird.
  • Durch das Vorhandensein der zusätzlichen Fluidführung 109 ist es insbesondere möglich, die Menge des in dem Zwischenraum 79 zirkulierenden dielektrischen Fluids zu verringern. Die Breite längs der Querrichtung des Zwischenraums 79 wird nämlich durch die Breite der Rippen 91 bestimmt, die mindestens 2,5 bis 3 mm beträgt. Ohne die zusätzliche Fluidführung 109 wäre die Menge des durch den Spalt 79 strömenden dielektrischen Fluids zu groß.
  • Die korrekte Verteilung des dielektrischen Fluids hilft dabei, die Temperaturgradienten in den Stromspeicherzellen 7 zu begrenzen. Dadurch wird die Lebensdauer der Stromspeicherzellen 7 erhöht.
  • Wie in 1 zu sehen ist, weist der Behälter 3 einen zusätzlichen Raum 111 auf, der in dem Gefäß 85 vorgesehen ist. Dieser zusätzliche Raum 111 ist durch die längsverlaufende innere Abtrennung 96 des Gefäßes 85 von dem abgedichteten Raum 5 getrennt, in dem die Stromspeicherzellen 7 gelagert sind. Der zusätzliche Raum 111 des Behälters 3 enthält üblicherweise verschiedene elektronische Komponenten wie etwa die Trennrelais, die Sicherung und die allgemeine Steuerungselektronik der Batterie 1. Er ist normalerweise nicht mit dielektrischem Fluid gefüllt. Alternativ ist er mit dielektrischem Fluid gefüllt.
  • Das Volumen des abgedichteten Raums 5, in dem die Stromspeicherzellen 7 untergebracht sind, wird von dem Deckel 87 verschlossen. Dieser ist z.B. über ein Dichtungsmittel, das eine hervorragende Abdichtung sicherstellt, am Gefäß 85 befestigt. Bei diesem Dichtungsmittel handelt es sich z.B. um Polyurethan.
  • Der zusätzliche Raum 111 des Behälters 3 wird vorzugsweise nicht von dem Deckel 87, sondern von einem nicht gezeigten zusätzlichen Deckel verschlossen, der von dem Deckel 87 unabhängig und über bewegliche Befestigungsmittel wie etwa Schrauben am Gefäß 85 befestigt ist. Bei den in dem zusätzlichen Raum 111 des Behälters 3 untergebrachten elektronischen Komponenten besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass sie eine Wartung benötigen, als bei den in dem abgedichteten Raum 5 untergebrachten Komponenten. Es somit zu bevorzugen, dass die elektronischen Komponenten leicht zugänglich und zu entfernen sind.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Platinen 47 nicht in dem Innenvolumen des abgedichteten Raums 5 untergebracht, sondern in dem zusätzlichen Raum 111 des Behälters 3.
  • Sie sind somit für die Wartung leichter zugänglich.
  • Es wird nun eine weitere Variante beschrieben.
  • In 1 ist zu sehen, dass der Deckel 87 zusätzlich zu den Rippen 89 und 91 Versteifungsrippen 113 aufweist. Diese Versteifungsrippen 113 sind in 6 deutlich zu sehen. Sie gelangen üblicherweise an den oberen Flächen 21 der Stromspeicherzellen 7 in Anlage. Um das Volumen des im Behälter 3 gefüllten dielektrischen Fluids weiter zu reduzieren, sind die zwischen den Versteifungsrippen 113 oder die zwischen den Versteifungsrippen 113 und den Rippen 89, 91 liegenden Volumina mit Füllstücken aus Kunststoffmaterial mit geringer Dichte gefüllt, die üblicherweise aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das bestehen, das die Fluidführung(en) 57 bildet.
  • Ebenso weist der Boden 93 des Gefäßes 85 vorteilhafterweise zum Inneren des Innenvolumens des abgedichteten Raums 5 hin Versteifungsrippen auf. Die Stromspeicherzellen 7 liegen über ihre jeweiligen unteren Flächen 23 an diesen Rippen an. Die Volumina, die zwischen den Versteifungsrippen oder zwischen den Versteifungsrippen und den Rippen 89, 91 liegen, sind vorzugsweise mit Füllstücken gefüllt, die aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte, vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das bestehen, das die Fluidführungen 57 bildet.
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun Bezug auf die 11 bis 14 beschrieben.
  • Es werden lediglich die Punkte ausführlich beschrieben, in denen sich diese zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform, die den 1 bis 10 entspricht, unterscheidet. Elemente, die in beiden Ausführungsformen identisch sind oder die gleichen Funktionen erfüllen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten hauptsächlich in der Ausrichtung der Stromspeicherzellen 7. Wie in den 11 und 14 veranschaulicht, ist in der zweiten Ausführungsform die vordere Fläche 25 jeder Stromspeicherzelle 7 insbesondere dem Deckel 87 zugewandt. Jede Stromspeicherzelle 7 liegt über ihre hintere Fläche 27 am Boden 93 des Gefäßes 85 an.
  • Die Module 9 sind nicht mehr paarweise zusammengesetzt, um Unterbaugruppen 41 zu bilden.
  • Die Module 9 sind in mehreren Reihen 81 angeordnet, wobei die Module 9 in ein und derselben Reihe 81 in Nebeneinanderstellungsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Module 9 sind auch in mehreren Reihen 83 organisiert, wobei jede Reihe 83 ein Modul 9 aus jeder Reihe 81 aufweist. Innerhalb einer einzelnen Reihe 83 sind die Module 9 in Längsrichtung in Verlängerung zueinander angeordnet. Die Nebeneinanderstellungsrichtung entspricht hier der Höhenrichtung E.
  • Die Fluidführungen 57, die die Zirkulation des mit den Elektroden 11 und mit den Platinen 47 in Kontakt stehenden dielektrischen Fluids führen, sind zwischen dem Deckel 87 und den vorderen Flächen 29 der verschiedenen Module 9 angeordnet.
  • Sie weisen Kühlkanäle für die Elektroden 63 und die Platinen 73 nur an einer ihrer großen Flächen 65 auf, die zur vorderen Fläche 29 des entsprechenden Moduls 9 gewandt ist.
  • Die den verschiedenen Modulen 9 zugeordneten Fluidführungen 57 sind vorteilhafterweise durch eine Einzelplatte gebildet, die aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte besteht (13).
  • Wie in den 11 und 13 veranschaulicht, bedeckt die Einzelplatte die vorderen Flächen 29 aller Module 9.
  • Bei dem in den 11 bis 14 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Wärmetauscher 61 und die Vorrichtung 60 für die Zirkulation des dielektrischen Fluids an ein und demselben Längsende des abgedichteten Raums 5 angeordnet. Der Auslass des Wärmetauschers 61 ist direkt mit dem Saugeinlass der Vorrichtung 60 für die Zirkulation des dielektrischen Fluids verbunden.
  • Es ist anzumerken, dass der Boden 93 des Gefäßes 85 in dieser Ausführungsform hohle Kanäle 115 aufweist (11), die es dem dielektrischen Fluid ermöglichen, in Kontakt mit den hinteren Flächen 27 der Stromspeicherzellen 7 zu zirkulieren.
  • Die Module 9 in einer einzelnen Reihe 81 sind durch Zwischenräume 79 voneinander getrennt. In diesen Zwischenräumen 79 sind Füllstücke 117 angeordnet, um das Vorhandensein von dielektrischem Fluid in diesen Zwischenräumen 79 zu verhindern oder zu begrenzen.
  • Rippen 91, die sich ausgehend von dem Boden 93 des Gefäßes 85 erstrecken, greifen in die Zwischenräume 79 ein und ermöglichen eine Blockierung der Translationsbewegung des Moduls 9 längs der Nebeneinanderstellungsrichtung.
  • Der Deckel 87 hat keine Rippen 91, insbesondere, wenn die verschiedenen Fluidführungen 57 aus einer Einzelplatte bestehen.
  • Wie in 14 gezeigt, trägt der Deckel 87 alternativ Rippen 91, die in die Zwischenräume 79 eingreifen. In diesem Fall sind die Fluidführungen 57 üblicherweise unabhängig voneinander.
  • Eine alternative Ausführungsform ist in 15 gezeigt. Sie ist bei den beiden oben beschriebenen Ausführungsformen anwendbar, nämlich bei der Ausführungsform der 1 bis 10 und bei der Ausführungsform der 11 bis 14.
  • In dieser Ausführungsform ist das dielektrische Fluid ein Öl.
  • Dieses Öl wird zum Kühlen einer Leistungselektronik 119 und/oder eines Elektromotors 121 verwendet. Darüber hinaus oder stattdessen wird das Öl von einer Wärmepumpe 123 gekühlt oder erwärmt oder von dem vorderseitigen Kühler oder der Klimaanlage des Fahrzeugs gekühlt. Der vordere Kühler und die Klimaanlage sind nicht gezeigt. Darüber hinaus oder stattdessen schmiert das Öl den Elektromotor 121. Somit kann das Öl zum Kühlen und Schmieren des Elektromotors 121 verwendet werden.
  • In dieser alternativen Ausführungsform ist die Batterie 1 nicht mit einem Wärmetauscher 61 ausgestattet.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug 125, das eine elektrische Batterie 1 mit den obigen Merkmalen aufweist (15).
  • Die elektrische Batterie 1 ist z.B. dazu ausgelegt, einen Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs elektrisch zu speisen. Dieser Motor ist z.B. der oben beschriebene Elektromotor 121.
  • Das Fahrzeug weist eine Leistungselektronik 119 auf, die dem Motor 121 zugeordnet ist. Das dielektrische Fluid der Batterie 1 ist ein Öl, das vorteilhafterweise zum Kühlen und/oder Schmieren des Elektromotors 121 und/oder zum Kühlen der Leistungselektronik 119 verwendet wird.
  • Darüber hinaus oder stattdessen wird das Öl von einer Fahrzeugwärmepumpe 123 gekühlt oder erwärmt oder von dem vorderseitigen Kühler oder der Klimaanlage des Fahrzeugs gekühlt. Der vordere Kühler und die Klimaanlage sind nicht gezeigt.
  • Die oben beschriebene elektrische Batterie hat zahlreiche Vorteile.
  • Wie oben erwähnt, ermöglicht/ermöglichen die Fluidführung(en) aus Kunststoff mit geringer Dichte die Gestaltung der Zirkulation des dielektrischen Fluids, mit dem der abgedichtete Raum gefüllt ist, so dass vorzugsweise die Bereiche in Abhängigkeit von ihren Kühlbedürfnissen gekühlt wird. Darüber hinaus verringert die Fluidführung die Menge des dielektrischen Fluids, die zum Füllen des abgedichteten Raums verwendet wird, was besonders kostengünstig ist.
  • Das von der/den Fluidführung(en) eingenommene Volumen ist sehr beachtlich, die Einsparung ist dadurch beträchtlich.
  • Der Aufbau der Fluidführung(en) ist besonders einfach, wenn das Kunststoffmaterial mit geringer Dichte ein Schaum oder ein Schaumkunststoff ist. Derartige Materialien eignen sich besonders gut für die Realisierung einer Fluidführung, die für die Anordnung in einer elektrischen Batterie vorgesehen ist.
  • Die Rippen in dem Gefäß und/oder in dem Deckel für die Verriegelung der Module in Translationsrichtung ermöglichen bei einem Aufprall eine Verriegelung der Module in Position in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung. Bei einem Aufprall stützt sich jedes Modul an einer der Rippen ab, die von dem Gefäß ausgeht und/oder an einer der Rippen, die von dem Deckel ausgeht.
  • Einige Module stützen sich an den Rippen 89 ab, die in die Spalte 43 eingreifen. Andere Module stützen sich an den Rippen 91 ab, die in die Zwischenräume 79 eingreifen.
  • Bei einem Aufprall ist es nämlich möglich, eine Bremsung von bis zu 40 G zu haben.
  • Die Rippen ermöglichen eine Verteilung dieser Last. Fehlen diese Rippen, stützen sich die verschiedenen Module aneinander ab, so dass die zur Seitenwand des Behälters übertragene Last erheblich ist.
  • Darüber hinaus würde dies zu einer Quetschung der in den Freiräumen 43 angeordneten Fluidführungen führen. Diese Fluidführungen könnten nicht mehr aus Kunststoff mit geringer Dichte wie etwa Schaum oder Polystyrol hergestellt werden. Es wäre erforderlich, diese aus schwerem und teurem, doch starrerem Kunststoff herzustellen.
  • Durch die Zirkulationskanäle für das dielektrische Fluid ist es möglich, die Zirkulation des dielektrischen Fluids insbesondere an den Elektroden der Stromspeicherzellen, an den Bereichen der Stromspeicherzellen, die die Elektroden tragen, oder sogar an den Platinen zu konzentrieren, die für den Ausgleich der elektrischen Last der verschiedenen Stromspeicherzellen ein und desselben Moduls vorgesehen sind.
  • Diese Kanäle ermöglichen auch eine Schleifenzirkulation von der Zirkulationsvorrichtung 60 zum Wärmetauscher 61 und zurück.
  • Das Ausgleichen der Durchsätze in Kontakt mit den verschiedenen zu kühlenden Zonen wird in einer besonders geeigneten Weise erreicht, indem auf die dem dielektrischen Fluid gebotenen Durchgangsquerschnitte eingewirkt wird. Insbesondere können zusätzliche Füllstücke aus Kunststoff mit geringer Dichte hinzugefügt werden, um die Strömung des dielektrischen Fluids in einigen Zonen zu modulieren.
  • Dadurch werden die Temperaturgradienten innerhalb der Stromspeicherelemente begrenzt, was für ihre Lebensdauer günstig ist.
  • Die Batterie kann auch andere Füllstücke aus Kunststoff mit geringer Dichte an verschiedenen Stellen innerhalb des abgedichteten Volumens aufweisen, um das Volumen des verwendeten dielektrischen Fluids weiter zu verringern.
  • Die Batterie kann zahlreiche Varianten haben.
  • Die Anzahl der Stromspeicherzellen, Module und Unterbaugruppen kann stark variieren. 2 zeigt ein Gefäß mit sechsundneunzig 3,65-Volt-Li-lon-Stromspeicherzellen, die in Reihe geschaltet sind. Dadurch wird eine Potentialdifferenz von 350 Volt bereitgestellt.
  • Diese Stromspeicherzellen sind in acht Gruppen mit je zwei Modulen zusammengesetzt. Diese Gruppen sind in zwei Reihen 81 aus zwei Untergruppen 41 unterteilt.
  • Wenn einhundertzweiundneunzig Stromspeicherzellen in parallelen Reihen benötigt werden, die die gleiche Potentialdifferenz, jedoch die doppelte Energiespeicherkapazität ermöglichen, umfasst die Batterie sechzehn Module unterteilt in acht Gruppen aus zwei Modulen.
  • In diesem Fall können die Gruppen 41 in zwei Reihen 81 mit vier Gruppen 41 angeordnet werden, wodurch vier Linien 83 gebildet werden.
  • Die Pumpe und der Wärmetauscher können auf vielfältige Weise angeordnet werden. Die Zirkulation des dielektrischen Fluids ist entsprechend den jeweiligen Positionen der Zirkulationsvorrichtung und des Wärmetauschers eingerichtet. Die vier Linien werden z.B. parallel mit dielektrischem Fluid versorgt. Ein stromaufwärtiger Verteiler verteilt das aus der Pumpe austretende dielektrische Fluid auf die verschiedenen Baugruppen an einem Ende des Tanks. Am entgegengesetzten Längsende sammelt ein stromabwärtiger Kollektor das dielektrische Fluid und leitet es zum Wärmetauscher. Der Auslass des Wärmetauschers ist direkt mit dem Saugeinlass der Zirkulationsvorrichtung verbunden.
  • Alternativ wird das dielektrische Fluid am Pumpenablass in zwei Linien verteilt. Es strömt in Längsrichtung in eine Richtung längs dieser beiden Linien und fließt dann zurück zum Wärmetauscher, indem es entgegengesetzt dazu in den beiden anderen Linien in Längsrichtung strömt. Der Auslass des Wärmetauschers ist direkt mit dem Saugeinlass der Pumpe verbunden.
  • Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung sind die acht Baugruppen 41 in vier Reihen 81 aus zwei Baugruppen 41 angeordnet und bilden somit zwei Linien aus vier Baugruppen. Die beiden Linien werden parallel versorgt. Die aus der Zirkulationsvorrichtung austretende dielektrische Flüssigkeit wird von einem stromaufwärtigen Verteiler auf beide Linien verteilt und strömt in beiden Linien in Längsrichtung von einem Rand des Raums zum anderen. Am entgegengesetzten Längsrand wird sie von einem stromabwärtigen Kollektor gesammelt und zum Wärmetauscher zurückgeführt. Der Auslass des Wärmetauschers ist direkt mit dem Saugeinlass der Zirkulationsvorrichtung verbunden.
  • Eine elektrische Batterie 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist in den 16 bis 19 gezeigt. In diesen Figuren werden Elemente, die denjenigen aus den vorangehenden Figuren ähnlich sind, mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Gemäß dieser zweiten Ausführungsform handelt es sich bei den Stromspeicherzellen 7 um Pouch-Zellen und nicht wie oben beschreiben um prismatische Zellen. Derartige Pouch-Zellen 7 umfassen im Allgemeinen zwei flache Seitenflächen und haben eine relativ geringe Dicke, die die beiden flachen Seitenflächen trennt.
  • 16 zeigt ein Modul 9 mit einer Gruppe von Pouch-Zellen 7, die parallel zueinander nebeneinanderliegen, d.h. ihre flachen Seitenflächen sind alle parallel angeordnet.
  • Jede Pouch-Zelle 7 umfasst Elektroden 11. Das Modul 9 umfasst Verbindungsplatten 133 mit Verbindungsstücken 135, die auf der einen und auf der anderen Seite der Pouch-Zellen-Baugruppe 7 angeordnet sind. Die Elektroden 11 sind elektrisch mit den Verbindungsstücken 135 verbunden. Die Verbindungsstücke 135 bestehen z.B. aus Aluminium.
  • Das Modul 9 weist auch Abstandselemente 137 auf, die jeweils zwischen der Pouch-Zellen-Baugruppe 7 und einer entsprechenden Verbindungsplatte 133 angeordnet sind. Dieser Abstandshalter 137 erstreckt sich auch zwischen den Elektroden.
  • Jedes Abstandselement 137 besteht im Allgemeinen aus Schaumkunststoff wie etwa Polystyrol. Jedes Abstandselement 137 bildet eine wie oben definierte Fluidführung mit mindestens einem Kanal für die Zirkulation des dielektrischen Fluids. Im Vergleich zu einem ähnlich bemessenen Modul ohne derartige Abstandselemente 137 reduzieren diese Abstandselemente 137 die Menge des dielektrischen Fluids in dem Modul 9.
  • Die Abstandselemente 137 sind so bemessen, dass ein Spiel zwischen den Elektroden 11 und diesen Abstandselementen 137 belassen wird, um die Zirkulation des dielektrischen Fluids zu ermöglichen. Das dielektrischen Fluid zirkuliert dann in Kontakt mit den Elektroden 11, wodurch es möglich ist, diese zu kühlen, während sie insbesondere durch Joule-Effekt durch den Durchfluss von Strom durch diese Elektroden 11 erwärmt werden.
  • Optional weist das Modul 9 mehrere Kühlflansche 31 auf, die parallel zu den Pouch-Zellen 7 jeweils in Kontakt mit einer der Pouch-Zellen 7 oder einem Paar Pouch-Zellen 7 angeordnet sind. Jeder Kühlflansch 31 besteht z.B. aus Polyurethan-Schaum, kann jedoch alternativ aus jedem geeigneten Material (z.B. Schaumstoff oder Wellblech) bestehen und Kanäle aufweisen, die die Zirkulation von Öl längs der flachen Flächen der Pouch-Zellen 7 ermöglichen.
  • Wie in 17 gezeigt, weist das Modul 9 auch eine obere 141 und eine untere Platte 143 auf, die dieses Modul 9 verschließen und senkrecht zu den flachen Flächen der Pouch-Zellen 7 verlaufen. Diese obere 141 und untere Platte 143 bestehen z.B. aus Schaumkunststoff.
  • Die obere und untere Platte 141 und 143 weisen jeweils eine (zu den Pouch-Zellen 7 gewandte) Innenfläche auf, die mit Nuten versehen ist, die die Zirkulation des dielektrischen Fluids gestatten, aber auch mit vorstehenden und flachen Teilen, die die mechanische Halterung der unteren und oberen Ränder der Pouch-Zellen 7 gestatten. Diese obere und untere Platte 141 und 143 weisen üblicherweise eine flache Außenfläche auf.
  • Die elektrische Batterie 1 ist durch eine Baugruppe derartiger Module 9 gebildet. Diese Baugruppe aus Modulen 9 ist in einem (nicht gezeigten) abgedichteten Raum angeordnet.
  • Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen nehmen die Fluidführungen 57 die Freiräume des abgedichteten Raums 5 ein.
  • Die Fluidführungen 57 weisen insbesondere Längsträger 145 auf, die sich parallel zu den längsverlaufenden Seitenwänden 95L erstrecken. Zwei Längsträger 145 sind jeweils zwischen einer entsprechenden Längswand 95L und der Gruppe von Modulen 9 angeordnet. Die anderen Längsträger 145 sind darüber hinaus jeweils zwischen zwei benachbarten Reihen 81 von Modulen 9 angeordnet.
  • Die Fluidführungen 57 weisen auch Querträger 147 auf, die senkrecht zu den Längsträgern 145 angeordnet sind und die Module 9 in ein und derselben Reihe voneinander trennen.
  • Die Längsträger 145 sind vorzugsweise hohl und mit Schaumkunststoff gefüllt. Diese Längsträger 145 bestehen z.B. aus metallischem Material.
  • Die Querträger 147 bestehen wie gezeigt vorzugsweise aus einer Blechtafel, die durch Rillen versteift ist, sie können jedoch alternativ hohl und mit Kunststoff gefüllt sein, wenn die Stärke der einzelnen Tafel nicht ausreicht.
  • Die Träger 145, 147 weisen an ihren den Modulen 9 zugewandten Flächen Platten 149 aus Schaumkunststoff auf, so dass die Elektroden 11 nicht mit den Trägern 145, 147 in Kontakt stehen. Diese Platten 149 ermöglichen auch eine Längsverkeilung der Module 9.
  • Die Träger 145, 147 sind mit Kanälen für die Zirkulation des dielektrischen Fluids durchbohrt.
  • Die Fluidführungen 57 weisen auch Zwischenplatten 155 auf, die zwischen den querverlaufenden Seitenwänden 95T und den Modulen 9 angeordnet sind. Diese Zwischenplatten 155 weisen Zirkulationskanäle 156 für dielektrisches Fluid auf.
  • Darüber hinaus weist mindestens eine der querverlaufenden Seitenwände 95T mindestens eine Durchgangsöffnung 157 zum Einleiten des dielektrischen Fluids in die elektrische Batterie 1 auf. Diese Durchgangsöffnung 157 kommuniziert mit den Zirkulationskanälen 156, um das dielektrische Fluid in die elektrische Batterie 1 zu leiten und dort zu verteilen.
  • Die gleiche querverlaufende Seitenwand 95T (oder alternativ die andere querverlaufende Seitenwand 95T) weist auch eine Auslassöffnung 158 auf.
  • Die Reihen 81 der Module 9 werden über Öffnungen 159 in den Zirkulationskanälen 156 der Zwischenplatten 155 mit dielektrischem Fluid gespeist.
  • Die Strömung von dielektrischem Fluid durch eine Reihe 81 von Modulen 9 ist in 19 gezeigt.
  • Das dielektrische Fluid wird über die Einlassöffnung 157 in die Batterie 1 eingeleitet. Das dielektrische Fluid wird dann durch die Zirkulationskanäle 156 zu den Öffnungen 159 geleitet, durch die es in ein erstes Modul 9 der Reihe 81 eintritt.
  • Das dielektrische Fluid verteilt sich dann einerseits längs dieses Moduls 9 in Längsrichtung längs der Flansche 31 und in Querrichtung längs der oberen und unteren Platte 141 und 143, bis es das Ende des Moduls 9 erreicht.
  • Es sei daran erinnert, dass aufgrund des Spiels zwischen den Elektroden 11 und dem Abstandshalter 137 das dielektrische Fluid auch teilweise in Kontakt mit den Elektroden 11 zirkuliert.
  • Das gesamte Modul 9 wird dann in das dielektrische Fluid getaucht, und dieses dielektrische Fluid ist im gesamten Modul 9 in Bewegung, um die von den Pouch-Zellen 7 abgegebene Wärme abzuführen. Die Größe und Anordnung der Kanäle in den Wellblechen, die Form der Abstandshalter und die Platten ermöglichen nach Bedarf einen Ausgleich der Durchsätze.
  • Das dielektrische Fluid wird dann von dem Querträger 147 zwischen diesem Modul 9 und dem nächsten geleitet, bevor es in der gleichen Weise wie zuvor in diesem nächsten Modul 9 zirkuliert.
  • Das dielektrische Fluid fließt dann in Längsrichtung durch die gesamte Reihe 81, bis es die Zwischenplatte 155 am anderen Ende erreicht, wo es von den Zirkulationskanälen 156 dieser Zwischenplatte 155 zu mindestens einem der Längsträger 145 geleitet wird, durch den es in Längsrichtung strömt, bis es zur ersten Zwischenplatte 155 zurückströmt, wo das dielektrische Fluid zur Auslassöffnung 158 geleitet wird. Alternativ wird das dielektrische Fluid über mehrere Längsträger 145 zurückgeleitet.
  • Es ist anzumerken, dass das Wesen der Erfindung in jeder Ausführungsform darin liegt, die Hohlräume der Batterie 1 mit Kunststoffmaterial mit geringer Dichte (Polystyrol oder dergleichen) zu füllen, wobei der Durchgang für das dielektrische Fluid in Hohlräumen vorgesehen ist, die in den verschiedenen Elementen aus diesem Material vorgesehen sind.

Claims (11)

  1. Elektrische Batterie (1) für ein Fahrzeug, wobei die elektrische Batterie (1) Folgendes aufweist: - einen Behälter (3), der innen einen abgedichteten Raum (5) begrenzt, - mehrere Stromspeicherzellen (7), die innerhalb des abgedichteten Raums (5) angeordnet sind, wobei die Stromspeicherzellen (7) jeweilige Elektroden (11) aufweisen, und - ein dielektrisches Fluid, mit dem der abgedichtete Raum (5) gefüllt ist, - mindestens eine Fluidführung (57), die aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte hergestellt und innerhalb des abgedichteten Raums (5) angeordnet ist, wobei die Fluidführung (57) mindestens einen Strömungskanal (59) für das mit den Stromspeicherzellen (7) in Kontakt stehende dielektrische Fluid definiert, - eine Vorrichtung (60) für die Zirkulation des dielektrischen Fluids.
  2. Batterie nach Anspruch 1, wobei der abgedichtete Raum (5) ein Innenvolumen aufweist, die mehreren Stromspeicherzellen (7) ein belegtes Volumen einnehmen, ein verbleibendes Volumen dem Innenvolumen abzüglich des belegten Volumens entspricht und die mindestens eine Fluidführung (57) mindestens 30% des verbleibenden Volumens einnimmt.
  3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei dem Kunststoff mit geringer Dichte um einen Schaum oder Schaumkunststoff handelt.
  4. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromspeicherzellen (7) in einem oder in mehreren Modulen (9) verteilt sind, wobei die Stromspeicherzellen (7) eines einzelnen Moduls (9) in Längsrichtung nebeneinander liegen und eine vordere Fläche (29) aufweisen.
  5. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Strömungskanal (59) mindestens einen Elektrodenkühlkanal (63) aufweist, der das mit den Elektroden (11) der Stromspeicherzellen (7) in Kontakt stehende dielektrische Fluid leitet.
  6. Batterie nach Anspruch 5 in Kombination mit Anspruch 4, wobei die Stromspeicherzellen (7) ein und desselben Moduls (9) jeweils eine vordere Fläche (25) aufweisen, die längs einer Höhenrichtung (E) langgestreckt ist und die Elektroden (11) der Stromspeicherzell (7) hält, wobei die vorderen Flächen (25) zusammen die vordere Fläche (29) bilden, wobei der mindestens eine Strömungskanal (59) seitliche Abzweigungen (67) aufweist, die sich ausgehend von dem bzw. von jedem Elektrodenkühlkanal (63) in Höhenrichtung (E) erstrecken und das mit den vorderen Flächen (25) der Stromspeicherzellen (7) in Kontakt stehende dielektrische Fluid leiten.
  7. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 4, wobei die elektrische Batterie (1) für jedes Modul (9) eine Platine (47) aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine elektrische Last der Stromspeicherzellen (7) des Moduls (9) auszugleichen und gegenüber der vorderen Fläche (29) des Moduls (9) angeordnet ist, wobei der mindestens eine Strömungskanal (59) mindestens einen Platinenkühlkanal (73) aufweist, der das mit mindestens einer der Platinen (47) in Kontakt stehende dielektrische Fluid leitet.
  8. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 4, wobei die Batterie (1) zwei Module (9) umfasst, deren jeweilige vordere Flächen (29) quer einander gegenüberliegend angeordnet sind, zwischen denen ein Spalt (43) begrenzt ist, wobei die Fluidführung (57) einen Abstandshalter bildet, der eine Querbreite des Spalts (43) definiert.
  9. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit Anspruch 4, wobei der Behälter (3) ein Gefäß (85) und einen Deckel (87) aufweist, der in dichter Weise mit dem Gefäß (85) verbunden ist, wobei das Gefäß (85) und/oder der Deckel (87) mehrere Längsrippen (89, 91) trägt bzw. tragen, die die Module (9) senkrecht zur Längsrichtung (L) translatorisch blockieren.
  10. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterie (1) mindestens ein Füllstück (107, 109) aufweist, das aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Dichte hergestellt und innerhalb des abgedichteten Raums (5) in dem verbleibenden Volumen angeordnet ist, so dass es das zum Füllen des abgedichteten Raums (5) erforderliche Volumen des dielektrischen Fluids verringert.
  11. Fahrzeug (125) mit einer elektrischen Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die beispielsweise dazu ausgelegt ist, einen Elektromotor (121) zum Antreiben des Fahrzeugs (125) elektrisch zu speisen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021104915A1 (de) 2021-03-02 2022-09-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Batterieeinrichtung
DE102022126420A1 (de) 2022-03-17 2023-09-21 GM Global Technology Operations LLC Tauchbarriere zur abschwächung des thermischen durchgehens von pouch-batteriezellen
DE102022130011A1 (de) 2022-11-14 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung
DE102022130024A1 (de) 2022-11-14 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul mit einem Kühlmodul sowie Kühlmodul

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020108699A1 (de) 2020-03-30 2021-09-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug
FR3128318A1 (fr) * 2021-10-15 2023-04-21 Faurecia Systemes D'echappement Cellule poche et batterie de stockage d’électricité
KR20240009005A (ko) * 2022-07-12 2024-01-22 엘지전자 주식회사 에너지 저장장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015952A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Toyota Motor Corp 蓄電装置
JP2013062023A (ja) * 2010-02-23 2013-04-04 Bosch Corp バッテリパック
JP2013152821A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Denso Corp 電池温調装置
JP2016146298A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 本田技研工業株式会社 バッテリ装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021104915A1 (de) 2021-03-02 2022-09-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer Batterieeinrichtung
DE102022126420A1 (de) 2022-03-17 2023-09-21 GM Global Technology Operations LLC Tauchbarriere zur abschwächung des thermischen durchgehens von pouch-batteriezellen
DE102022130011A1 (de) 2022-11-14 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterieeinrichtung
DE102022130024A1 (de) 2022-11-14 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul mit einem Kühlmodul sowie Kühlmodul

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