DE19504687C1 - Batteriekasten für mehrere darin angeordnete elektrochemische Speicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriekasten gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, wie er aus der gattungsbildend zugrunde­ gelegten DE 41 16 253 C1 als bekannt hervorgeht.

Die DE 41 16 253 C1 offenbart einen Batteriekasten für mehrere da­ rin angeordnete elektrochemische Speicher, im folgenden Zellen genannt. Die Zellengehäuse der einzelnen durch Strombrücken polseitig elektrisch miteinander verbundenen Zellen sind aus Metall ge­ fertigt, damit sie einen guten Wärmedurchgang aufweisen. Dieser Wärmedurchgang ist insbesondere für die Temperierung der Zellen wichtig, da die Temperatur ein entscheidendes Kriterium für die Parameter der Zellen ist. Damit die Temperierung über die gesam­ te Fläche der Zelle erfolgt, sind zwischen den Flachseiten von Zellengehäusen benachbarter Zellen Umströmungskanäle angeordnet, die von den Flachseiten der betreffenden Zellengehäuse begrenzt sind und in denen ein temperierendes Fluid hindurchströmt. Die Zellengehäuse sind durch Distanzhalter aus elektrisch isolieren­ dem Material, die im Bereich der Ecken der Zellengehäuse ange­ ordnet sind, bzgl. ihrer Flachseiten voneinander beabstandet ge­ halten. Zur Versorgung der Umströmungskanäle weist der Batterie­ kasten in seinem Innern noch einen mit den Umströmungskanälen fluidisch verbundenen Zuströmkanal und einen am entgegengesetz­ ten Ende des Umströmungskanals angeordneten Abströmkanal auf. Der Massendurchfluß durch die von dem Zuströmkanal mit dem temperie­ renden Fluid parallel versorgten Umströmungskanäle muß etwa gleich sein, weshalb der lichte Querschnitt des Zuströmkanals sich in Strömungsrichtung des durch ihn hindurchströmenden Fluids verkleinert und der lichte Querschnitt des ihm hinsichtlich ei­ nes Umströmungskanals gegenüberliegend angeordneten und fluidi­ sch mit ihm verbundenen Abströmkanals sich in Strömungsrichtung erweitert.

Trotz der Vorteilhaftigkeit des vorbekannten Batteriekastens treten hierbei insbesondere bei "atmenden Zellen", also bei Zellen bzw. elektrochemischen Speichern, die bei Entladung und/oder Ladung ihr Volumen ändern, immer wieder Probleme in der Temperierung durch lokale Temperaturunterschiede innerhalb des Batteriekastens auf. Des weiteren ist aus unfalltechnischen Gründen und auch aus Stabilitätsgründen ein metallischer Behälter als Abschlußbehälter notwendig, der i.a. in der Karos­ serie eingelassen ist. Daher wird bei Metallgehäuse aufweisenden elektrochemischen Speichern aus Isolationsgründen ein innerer., isolierender Kunststoffbehälter als Batteriekasten verwandt, der anschließend in obigen Abschlußbehälter eingesetzt wird. Aus den oben genannten Gründen ist die Stabilität des Gesamtaufbaus un­ abdingbar. Auch muß aus Energiegründen das Gesamtgewicht eines Fahrzeuges möglichst gering sein, wobei allerdings in kleinst­ möglichen Volumen möglichst viel elektrochemische Speicherkapa­ zität vorliegen soll und die Temperierung der Zellen ausreichend sein muß. Weiterhin ist aufgrund der baulichen Gegebenheiten der Kraftfahrzeugkarosserie die vertikale Bauhöhe des Batterieka­ stens innerhalb geringer Toleranzen beschränkt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den gattungsgemäß zugrundege­ legten Batteriekasten dahingehend weiterzuentwickeln, daß u. a. die Temperierung der Zellen verbessert ist, wobei bei gleichbleibenden Vorteilen des Batteriekastens dieser einen möglichst geringeren Einfluß auf das Gesamtgewicht eines Kraftfahrzeuges aufweisen soll.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Batteriekasten durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Abstützung der Zellengehäuse über zumindest einen Großteil der Fläche ihrer Flachseiten ist ein gleichbleibender Querschnitt der Umströmungskanäle auch bei atmenden Zellen gewährleistet.

Ferner trägt diese Abstützung auch zur Stabilisierungen der Bodenstruktur der Fahrzeugkarosserie und somit u. a. zu einem Sicherheitsgewinn in einem Crash-Fall bei. Des weiteren ist der ge­ samte Batteriekasten auf geringem Gewichtsbedarf stabilisiert, wobei insbesondere die metallische Wandung - im Gesamtenbe­ trachtete - auch zur Gewichtsminimierung des Gesamtfahrzeuges beiträgt, da der erfinderische Batteriekasten nicht mehr wie bisher in einer zusätzlichen Blechwanne versenkt werden muß.

Von besonderem Vorteil ist auch die flache Lagerung der Zellen, da hierdurch eine neue Lage Zellen eine geringere Erstreckung in vertikaler Richtung aufweist. Dadurch kann eine Erhöhung der Ge­ samtkapazität aller in dem Batteriekasten angeordneten Zellen mit einer geringen Zunahme der vertikalen Bauhöhe des Batterie­ kastens vorgenommen werden. In günstigen Fällen, d. h. bei einem auswechselbaren Batteriekasten, kann dies innerhalb bestimmter Grenzen ohne Veränderungen an der Karosserie des Kraftfahrzeuges erfolgen, da nur der Batteriekasten verändert werden muß.

Des weiteren bietet der erfindungsgemäße Batteriekasten bei zu kühlenden Zellen auch noch den Vorteil, daß die Wandung des Batteriekastens aus Metall ist, so daß auch durch die Wandung ei­ ne Kühlung erfolgen kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprü­ chen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Batteriekasten mit abgenommenem Deckel und entfernter erster Zellenlage von mit ihrer Flachseite parallel zum Boden des Batteriekastens ange­ ordneten Zellen,

Fig. 2 einen vertikal verlaufenden Schnitt durch einen Batterie­ kasten gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II,

Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung eines Distanzhalters für ei­ nen Batteriekasten nach Fig. 1 in räumlicher Darstellung,

Fig. 4 einen randseitig anzuordnenden Randabstandhalter,

Fig. 5 einen zwischen den Schmalseiten der Zellen anzuordnenden Abstandhalter,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen weiteren Batteriekasten bei ab­ genommenem Deckel und mit ihren Flachseiten senkrecht zum Boden des Batteriekastens angeordneten Zellen und

Fig. 7 einen vertikal verlaufenden Schnitt durch den Batteriekasten nach Fig. 6 entlang der Linie VII-VII.

In Fig. 1 ist ein horizontal verlaufender Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Batteriekasten 2 dargestellt. Der aus Isolationsgründen sinnvollerweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff gefertigte Batteriekasten 2 ist zum unmittelbaren Einbau in die tragende Bodenstruktur 1 einer Karosserie eines Fahrzeuges vorgesehen. Hierzu wird der Batteriekasten 2 in eine Öffnung bzw. einen Durchbruch der Bodenstruktur 1 eingebaut und insbesondere entlang von ihm abragenden Flanschen 17 dichtend und lösbar mit der Bodenstruktur 1, insbesondere durch Schrauben randseitig befestigt, wobei der Batteriekasten zweckmäßigerweise in einen vorgefertigten Rahmen eingelassen wird. Damit der Batteriekasten 2 im Crash-Fall zur Stabilität bzw. Unfall- Sicherheit des Fahrzeugs beiträgt, ist er aus einem auch bei tiefen Frosttemperaturen duktilen Werkstoff, insbesondere aus Blech gebildet und in seiner Wandstärke so bemessen, daß er im Crash-Fall zwar definiert aber nicht soweit aufreißt, daß ein­ zelne Zellen 3 aus dem Batteriekasten 2 herausfallen können.

Die in dem Batteriekasten 2 angeordneten Zellen 3, insbesondere gasdichte Zellen 3 und Ni-Zellen, sind mit ihrer Flachseite 4 parallel zum Boden 13 des Batteriekastens 2, 2′ eingelegt. In Richtung der Polbolzenseite 8 der Zellen 3 betrachtet sind auf der Grundfläche des Batteriekastens 2 vier Zellen 3 hintereinan­ der und in Richtung der zu der Polbolzenseite 8 quer verlaufen­ den Schmalseite 10 betrachtet fünf Zellen 3 nebeneinander ange­ ordnet. Diese Anordnung wiederholt sich schichtweise nach oben, also in Vertikalrichtung zum Deckel 18 des Batteriekastens 2 hin, insgesamt fünf mal. Die Zellen 3 sind zu Zellenreihen 9 zusammengefaßt, wobei die Grundfläche einer Zellenreihe 9 paral­ lel zum Boden 13 des Batteriekastens 2 ausgerichtet ist.

Im einzelnen weist der Batteriekasten 2 nach Fig. 2 drei Zellenreihen 9 auf, wobei eine Grundfläche einer einzelnen Zel­ lenreihe 9 vier einzelne und in Richtung der Polbolzenseite 8 hintereinander angeordnete Zellen 3 aufweist. Die Grundfläche der beiden anderen Zellenreihen 9 sind durch vier in Richtung der Polbolzenseite 8 der Zellen 3 hintereinander angeordnete Zellenpaare gebildet, wobei ein Zellenpaar zwei an ihrer Schmal­ seite 10 direkt aneinander gelegte Zellen 3 aufweist, die bei Zellen 3 mit metallischen Zellengehäusen gehäuseseitig elek­ trisch voneinander isoliert sind.

Zwischen der Polbolzenseite 8 einer Zelle 3 und dem parallel da­ zu ausgerichteten Boden 13 der polseitig folgenden Zelle 3 einer Zellenreihe 9 sind Abstandhalter 19 angeordnet, so daß sich die­ se beiden Seiten der Zellengehäuse nicht berühren. Unter anderem können dadurch Zellenverbinder 21, die die Pole 22 der einzelnen Zellen 3 in der gewünschten Art miteinander elektrisch leitend verbinden, frei verlegt werden.

Die Abstandhalter 19 sind günstigerweise an Abstandsleisten 20 angeordnet, wobei zwischen einer randseitigen Abstandsleiste 20, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist und einer unterschiedlich ausgebildeten inneren Abstandsleiste 23, die im Innern des Batteriekasten 2 zwischen zwei Schmalseiten 10 von Zellen 3 an­ geordnet ist, unterschieden werden muß, da die innere Abstands­ leiste 23 (siehe Fig. 5) auf gegenüberliegenden Seiten mit nach außen abragendem Abstandhalter 19 versehen ist, wobei die rand­ seitige Abstandsleiste 20 nur nach einer Seite nach außen abra­ gende Abstandhalter 19 aufweist.

Zwischen den Flachseiten 4 der Zellen 3 einer Zellenreihe 9 sind Distanzhalter 5 angeordnet, so daß zwischen den voneinander be­ abstandeten Flachseiten 4 ein von ihnen begrenzter Umströmungs­ kanal 7 gebildet ist, der im Betriebsfalle von einem die Zellen 3 temperierenden Fluid, insbesondere von Luft, durchströmt wird.

Zur Leitung des Fluids weist der Batteriekasten 2 bodenseitig einen Zuströmkanal 11 und deckelseitig einen Abströmkanal 12 auf, die über einen Querabström- 16 und einen Querzuströmkanal 15, die gegenüberliegend den Umströmungskanälen 7 angeordnet und durch die Umströmungskanäle 7 fluidisch miteinander verbunden sind. Bezüglich einer Zellenreihe 9 strömt das Fluid über den Zuströmkanal 11 in den Querzuströmkanal 15, verteilt sich von diesem ausgehend in die Umströmungskanäle 7 der Zellenreihe 9, in denen die Leisten 6 parallel zur Strömungsrichtung (Pfeil A) ausgerichtet sind, wird von dem Querabströmkanal 16 aufgesammelt und dem Abströmkanal 12 zugeleitet, von dem es aus dem Batterie­ kasten 2 strömt.

Damit jeder der Umströmungskanäle 7 einer Zellenreihe 9 einen etwa gleichen Volumenfluß an Fluid aufweist, nimmt der durch­ strömbare Querschnitt des Querzuströmkanals 15 in Richtung der Strömungsrichtung (Pfeil A) ab, wohingegen derjenige des Querab­ strömkanals 16 in gleicher Weise zunimmt, wobei das Maß der je­ weiligen Querschnittsveränderung auf den Abfluß des Fluids in bzw. den Zufluß des Fluids aus den Umströmungskanälen 7 abge­ stimmt ist.

Zur Ausbildung des Querzuströmkanals 15 und des Querabström­ kanals 16 sind zwischen zwei bzgl. der Schmalseiten 10 benach­ barte Zellenreihen 9 gegen diese geneigte Leitplatten 24 ange­ ordnet. Dadurch ist mittels einer in dem schmalseitigen Freiraum angeordneten Leitplatte 24 gleichzeitig ein Querzuströmkanal 15 für die eine Zellenreihe 9 und eine Querabströmkanal 16 für die andere, benachbarte Zellenreihe 9 ausgebildet.

Da der Zuströmkanal 11 gleichfalls mehrere Querzuströmkanäle 15 versorgt und der Abströmkanal 12 entsprechend viele Querabström­ kanäle 16 entsorgt, weist auch der Zuströmkanal 11 und ebenso der Abströmkanal 12 einen sich in Strömungsrichtung (Pfeil A) verändernden durchströmbaren Querschnitt auf, wobei sich der Querschnitt des Zuströmkanals 11 in Strömungsrichtung (Pfeil A) verringert und sich der des Abströmkanals 12 erweitert. Bei einem Batteriekasten 2 gemäß Fig. 1 und 2 und auch bei dem später beschriebenen Batteriekasten 2′ gemäß Fig. 6 und 7 wird die Querschnittsveränderung des Zuströmkanals 11 und des Ab­ strömkanals 12 durch am Boden 13 bzw. am Deckel 18 des jewei­ ligen Batteriekasten 2, 2′ angeordneten und das Fluid leitenden Bauteile wie Fluidleitplatten 25 und/oder Fluidleitkeile 26 rea­ lisiert.

Der für die Umströmungskanäle 7 benötigte Distanzhalter 5 weist eine Distanzleiste 27 auf, von der mehrere nebeneinander ange­ ordnete Leisten 6 quer abragen. Die Distanzleiste 27 des Di­ stanzhalters 5 ist an eine Schmalseiten 10 der Zellengehäuse angelegt, wodurch die Leisten 6 in den Umströmungskanal 7 einra­ gen und in diesen mit ihrer Längserstreckung parallel zur Strö­ mungsrichtung (Pfeil A) ausgerichtet sind.

Sinnvollerweise entspricht die parallel zu den Schmalseiten 10 der Zellen 3 gemessene Erstreckung der Distanzleiste 27 etwa dem entsprechenden Maß einer Zellenreihe 9. Dadurch wird im günstig­ sten Fall je Zellenlage einer Zellenreihe 9 nur eine Distanzlei­ ste 27 benötigt, wobei eine Zellenlage zumindest eine Zellen­ reihe 9 von polseitig hintereinander angeordneten Zellen 3 und höchstens einer mit Zellen 3 ausgelegten Grundfläche einer Zellenreihe 9 entspricht. Im Falle der Zellenreihen 9, die an ihren Schmalseiten 10 direkt aneinander angeordnete Zellenge­ häuse aufweisen, ist bei diesem Ausführungsbeispiel je Zellen­ lage der Zellenreihe 9 ein Distanzhalter 5 mit seiner Distanz­ leiste 27 an jeder freien Schmalseite 10 der Zellengehäuse angelegt. Beim Einlegen der Zellen 3 in den Batteriekasten 2 nach Fig. 1, das zweckmäßigerweise zellenlageweise vorgenommen wird, werden zuerst die Distanzhalter 5, dann die Zellen 3 und anschließend die Abstandhalter 19, die in bestimmten Fällen günstigerweise auch an den Distanzhaltern 5 integriert sein können, und die Zellenverbinder 21 usw. angeordnet.

Die in Strömungsrichtung (Pfeil A) des temperierenden Fluids ge­ messene Längserstreckung der Leisten 6 entspricht etwa dem in Strömungsrichtung (Pfeil A) gemessenen Zellenmaß, wodurch die Leisten 6 etwa die Fläche der Flachseiten 4 bedecken. Da ferner die quer zu den Flachseite 4 der Zellengehäuse gemessene Höhe der Leisten 6 gleich der Höhe eines Umströmungskanals 7 ist, sind die Zellen 3 ungefähr über ihre gesamte Fläche abgestützt.

Der Werkstoff der Distanzhalter 5, also der Distanzleisten 27 und der sinnvollerweise einteilig damit verbundenen Leisten 6, ist ein elektrischer Isolator, wodurch die Flachseiten 4 gehäu­ seseitig zueinander elektrisch isoliert sind. Des weiteren ist der Werkstoff der Leisten 6 allenfalls nur geringfügig ela­ stisch, wodurch der durchströmbare lichte Querschnitt eines Umströmungskanals 7 selbst bei "atmenden" Zellen 3 nahezu unver­ ändert bleibt. Eine geringfügige Elastizität des Werkstoff 5 der Leisten 6 ist von Vorteil, da hierdurch Fertigungstoleranzen des Batteriekastens 2 und seiner innenseitig angeordneten Bauteile, wie Zellen 3 usw. auf einfache Weise ausgeglichen werden können. Gleichzeitig tragen die inneren Bauteile wegen ihrer Druckaufnahme und der Ableitung der dabei entstehenden Kräfte an die tragende Bodenstruktur des Fahrzeugs zur Erhöhung der Gesamtstabilität bei.

In Fig. 6 ist ein weiterer Batteriekasten 2′ in Draufsicht bei abgenommenem Deckel 18 dargestellt. Wie der Batteriekasten 2 ge­ mäß Fig. 1 ist auch der Batteriekasten 2′ gemäß Fig. 6 zum un­ mittelbaren Einbau in die tragende Bodenstruktur 1 einer Karos­ serie eines Fahrzeuges vorgesehen. Die Verbindung des Batterie­ kastens 2′ mit der Bodenstruktur 1 des Fahrzeuges und die Aus­ bildung der außenseitigen Wandungen des Batteriekastens 2′ er­ folgt in analoger Weise zu der bereits beschriebenen Art.

Die in dem Batteriekasten 2′ angeordneten Zellen 3, insbesondere gasdichte Zellen 3 und Ni-Zellen, sind in dem Batteriekasten 2′ mit ihrer quer zur Flachseite 4 und quer zu Polbolzenseite 8 liegenden Schmalseiten 10 parallel zum Boden 13 des Batterie­ kastens 2′ angeordnet. In Richtung der Polbolzenseite 8 der Zellen 3 betrachtet sind auf der Grundfläche des Batteriekastens 2′ vier Zellen 3 hintereinander und in Richtung der zu der Pol­ bolzenseite 8 quer verlaufenden Schmalseite 10 betrachtet fünf Zellen 3 nebeneinander angeordnet sind. Diese Anordnung wieder­ holt sich schichtweise, insgesamt zwei mal, also Zellenlage für Zellenlage noch oben, d. h. in Vertikalrichtung zum Deckel hin. Die Zellen 3 sind zu Zellenreihen 9 zusammengefaßt, wobei die Grundfläche einer Zellenreihe 9 parallel zum Boden 13 des Batteriekastens 2′ ausgerichtet ist.

Die Schmalseiten 10 der Zellengehäuse einer Zellenreihe 9 liegen direkt aneinander, wobei Zellen 3 mit metallenen Zellengehäusen gehäuseseitig elektrisch voneinander isoliert sind. Zwischen den Flachseiten 4 der Zellen 3 weisen die Zellenreihen 9 Umströmungs­ kanäle 7 auf, deren lichter durchströmbarer Querschnitt durch eingelegte Distanzhalter 5, die die betreffenden Flachseiten 4 zueinander beabstanden, gewährleistet ist.

Zwischen der Polbolzenseite 8 einer Zelle 3 und dem parallel da­ zu ausgerichteten Zellenboden der polseitig folgenden Zelle 3 einer Zellenreihe 9 sind Abstandhalter 19 angeordnet, so daß sich diese beiden Seiten der Zellengehäuse nicht berühren. Zu diesem Zweck können Abstandhalter 19 und/oder Abstandshalter 19 aufweisende Abstandsleisten 20 verwendet werden, wie sie anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben sind.

Zur Leitung des Fluids weist der Batteriekasten 2′ bodenseitig einen Zuströmkanal 11 und deckelseitig einen Abströmkanal 12 auf, die über die Umströmungskanäle 7 fluidisch miteinander ver­ bunden sind. Der Einlaß des Fluids befindet sich mittig im Boden 13 des Batteriekastens 2′, so daß vom Einlaß zwei Arme des Zuströmkanals 11 abgehen, die jeder für sich als Teilzuström­ kanal, der jeweils einen Teil der Zellen 3 versorgt, betrachtet werden kann. Der lichte Querschnitt jedes dieser Arme des Zu­ strömkanals 11 verringert sich in Strömungsrichtung (Pfeil A) des Fluids, insbesondere der Luft, d. h. der durchströmbare Quer­ schnitt jeder der Arme des Zuströmkanals 11 nimmt in Richtung auf die quer zu den Stirnseiten 14 liegenden Längsseiten 29 des Batteriekastens hin ab. Ebenso wie der Zuströmkanal 11 ist der deckelseitige Abströmkanal 12 in zwei Arme unterteilt, die je­ weils in der Mitte zwischen den Längsseiten 29 des Batterie­ kastens 2′ beginnen und an der jeweiligen Stirnseite 14 enden., wobei der lichte durchströmbare Querschnitt der Arme des Ab­ strömkanals 12 in Richtung zu der zugeordneten Längsseite 29 hin zunimmt.

Bezüglich einer Zellenreihe 9 strömt das Fluid in den Einlaß, teilt sich in die Arme des Zuströmkanals 11, von wo es in die Umströmungskanäle 7 der Zellenreihe gelangt, wobei pro Zeit­ einheit ein jeder der Umströmungskanäle 7 von ungefähr dem gleichen Volumen durchströmt wird. Von den Umströmungskanälen 7 gelangt das Fluid in den es sammelnden Abströmkanal 12, über den es aus dem Batteriekasten 2′ strömt. Durch die die beschriebene Querschnittsveränderung aufweisende Gestaltung der Arme des Zuströmkanals 11 und der Arme des Abströmkanals 12 ist der Volumenfluß des Fluids durch die Umströmungskanäle 7 und dadurch die Temperierung aller Zellen 3 etwa gleich, da die Querschnitt­ veränderung auf das jeweilige Volumen des strömenden Fluids ab­ gestimmt ist.

Der für die Umströmungskanäle 7 benötigte Distanzhalter 5 weist eine Distanzleiste 27 auf von der mehrere nebeneinander ange­ ordnete Leisten 6 quer dazu abragen. Die Distanzleiste 27 des Distanzhalters 5 ist an eine Schmalseite 10 der Zellengehäuse einer jeden Zellenlage einer Zellenreihe 9 angelegt. Dadurch ra­ gen die mit ihrer Längserstreckung in Strömungsrichtung (Pfeil A) ausgerichteten und etwa äquidistant zueinander angeordneten Leisten 6 in jeden Umströmungskanal 7 ein. Bei der Bestückung des Batteriekastens 2′ mit Zellen 3 wird zuerst der Distanzhalter 5 und erst anschließend die Zelle 3 eingelegt.

Wie schon im vorherigen Ausführungsbeispiel erwähnt, entspricht auch hier die parallel zu den Schmalseiten 10 der Zellen 3 ge­ messene Erstreckung der Distanzleiste 27 sinnvollerweise etwa dem entsprechenden Maß einer Zellenreihe 9, wodurch im günstig­ sten Fall je Zellenlage einer Zellenreihe 9 nur eine Distanz­ leiste 27 benötigt wird.

Die in Strömungsrichtung (Pfeil A) des temperierenden Fluids ge­ messene Längserstreckung der Leisten 6 entspricht etwa der in Strömungsrichtung (Pfeil A) gemessenen Höhe einer Zellenreihe 9, wodurch die Leisten 6 etwa die Fläche der Flachseiten 4 der bei­ den mit ihrer Schmalseite 10 direkt elektrisch isoliert aneinan­ der angeordneten Zellen 3 bedecken. Da ferner die quer zu den Flachseiten 4 der Zellengehäuse gemessene Höhe der Leisten 6 gleich der Höhe eines Umströmungskanals 7 ist, sind die Zellen 3 ungefähr über ihre gesamte Fläche abgestützt.

Bei beiden Ausführungsbeispielen kann es sinnvoll sein, an dem Einlaß des Fluids und/oder wie in Fig. 7 dargestellt, am Auslaß des Fluids aus dem Batteriekasten 2, 2′, ein Gebläse 28 und/oder eine Pumpe anzuordnen, wodurch eine Regulierung des Gesamtvolum­ enflusses des Fluids ermöglicht ist.

Bei atmenden Zellen 3, also bspw. Ni-Metallhydrid-Zellen, die im Betrieb einen inneren Druck bis zu 3 bar Überdruck aufweisen können, ist es sinnvoll, die Batteriekästen 2, 2′ zur Erhöhung der Stabilität zu versteifen, was insbesondere durch Queranker vorgenommen werden kann, wobei die jeweiligen Queranker zweckmä­ ßigerweise an zwei gegenüberliegenden Seiten des betreffenden Batteriekastens 2, 2′ angelegt werden.

Claims (4)

1. Batteriekasten für mehrere darin angeordnete elektrochemische Speicher, im folgenden Zellen genannt, mit einer gegenüber den metallischen Zellengehäusen der polseitig elektrisch miteinander verbundenen Zellen gehäuseseitig elektrisch zueinander isolier­ ter Wandung des Batteriekastens, ferner mit Umströmungskanälen, die zwischen den Flachseiten von Zellengehäusen benachbarter Zellen angeordnet und zumindest einseitig von den Flachseiten dieser Zellengehäuse begrenzt sind, wobei die Zellen durch im Bereich der Zellengehäuse angeordnete Distanzhalter aus elektrisch isolierendem Material flachseitenseitig voneinander beabstandet sind, weiterhin mit einem im Innern des Batteriekastens angeord­ neten und mit den Umströmungskanälen fluidisch verbundenen Zu­ strömkanal, dessen lichter Querschnitt sich in Strömungsrichtung eines hindurchströmenden Fluids verkleinert, des weiteren mit einem strömungsseitig dem Zuströmkanal gegenüberliegend angeord­ neten und über die Umströmungskanäle fluidisch mit dem Zuström­ kanal verbundenen Abströmkanal, dessen lichter Querschnitt sich in Strömungsrichtung erweitert, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der unmittelbar in die tragende Bodenstruktur (1) einer Karosserie eines Fahrzeuges dichtend und lösbar befestigte Batteriekasten (2, 2′) aus einem auch bei tiefen Frosttem­ peraturen duktilen Werkstoff, insbesondere aus Blech gebildet und in seiner Wandstärke so bemessen ist, daß er im Crash-Fall zwar definiert aber nicht soweit aufreißt, daß einzelne Zellen (3) aus dem Batteriekasten (2, 2′) herausfallen können,
• - daß die die Flachseiten (4) der Zellengehäuse der Zellen (3) auf Abstand haltenden Distanzhalter (5) mehrere nebeneinander mit Abstand angeordnete Leisten (6) aufweisen, deren in Strömungsrichtung (Pfeil A) des Fluids gemessene Längserstrec­ kung wenigstens der Hälfte des in Strömungsrichtung (Pfeil A) gemessenen Zellenmaßes entspricht und die aus elektrisch iso­ lierendem Material gefertigt sind,
• - daß die Zellengehäuse gegen die Wandung des Batteriekastens (2, 2′) elektrisch isolierend abgestützt sind und
• - daß die quer zur Flachseite (4) eines Zellengehäuses gemessene Höhe der Leisten (6) gleich der Höhe eines Umströmungskanals (7) ist, wobei diese Höhe dem gewünschten Abstand zwischen zwei benachbarten Flachseiten (4) von Zellengehäusen entspricht.

2. Batteriekasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß innerhalb des Batteriekastens (2, 2′) die Zellengehäuse (4) bzgl. der Polbolzenseite (8) des gegenüberliegenden Zellen­ bodens (9) des in Richtung der Polbolzenseite (8) nächst­ folgenden Zellengehäuses fluchtend hintereinander in Form einer Zellenreihe (9) angeordnet sind und
• - daß zumindest zwei in Strömungsrichtung (Pfeil A) benachbarte Zellengehäuse (4) an ihren gemeinsamen Schmalseiten (10) elek­ trisch isoliert aneinander anliegen.

3. Batteriekasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriekasten (2, 2′) selbsttragend ist.

4. Batteriekasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriekasten (2, 2′) aus Blech gebildet ist.