EP4364231A1 - Batteriezellengehäuse zum aufnehmen einer batteriezelle für einen elektrischen energiespeicher, batterie, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Batteriezellengehäuse zum aufnehmen einer batteriezelle für einen elektrischen energiespeicher, batterie, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug

Info

Publication number
EP4364231A1
EP4364231A1 EP22808657.5A EP22808657A EP4364231A1 EP 4364231 A1 EP4364231 A1 EP 4364231A1 EP 22808657 A EP22808657 A EP 22808657A EP 4364231 A1 EP4364231 A1 EP 4364231A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery cell
battery
electrical energy
wall
energy store
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22808657.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Steffens
Michael Stocker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4364231A1 publication Critical patent/EP4364231A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • Battery cell housing for accommodating a battery cell for an electrical energy store, battery, electrical energy store and motor vehicle
  • the invention relates to a battery cell housing for accommodating a battery cell for an electrical energy store of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention also relates to a battery, an electrical energy store and a motor vehicle.
  • Electrical energy stores for motor vehicles are known from the prior art.
  • the performance of the motor vehicle depends decisively on the electrical energy store.
  • the performance of the battery cells or the electrical energy store is dominated in particular by effective cooling of the battery cells. Accordingly, with good cooling of the battery cells, among other things, they can also be quickly charged at high currents.
  • different cooling concepts are known. For example, externally mounted cooling or global cooling and a cooling circuit can be applied to the battery cells.
  • cooled cell connectors of the battery cells are known.
  • DE 10 2011 118 686 A1 relates to a battery with a plurality of individual battery cells, the poles of which are electrically connected to one another by means of a busbar, with a coolant flowing through the busbar.
  • the object of the present invention is to create a battery cell housing, a battery, an electrical energy store and a motor vehicle, by means of which improved performance of the battery cell can be achieved.
  • This object is achieved by a battery cell housing, a battery, an electrical energy store and a motor vehicle according to the independent patent claims.
  • Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
  • One aspect of the invention relates to a battery cell housing for accommodating a battery cell for an electrical energy store of a motor vehicle, having at least one outer wall and having a cooling device for temperature control, in particular for cooling the battery cell.
  • the battery cell housing has an inner wall, with a receiving space for the battery cell being formed by the inner wall, and with the cooling device being formed between the outer wall and the inner wall.
  • an effective temperature control of the battery cell can be achieved, which means that higher performances of the battery cell can be tapped.
  • Effective temperature control can always mean both cooling at elevated operating temperatures and corresponding heating at low temperatures.
  • an improved electrical energy store for example for an at least partially electrically operated motor vehicle.
  • range gains can be realized in an at least partially electrically operated motor vehicle, for example.
  • the installation space can be reduced while the power density remains the same.
  • a battery cell housing with an integrated cooling circuit is therefore proposed.
  • the battery cell housing is divided in two.
  • the battery cell, in particular a round battery cell, can be placed in the receiving space and can be cooled with the integrated cooling circuit between the inner wall and the outer wall.
  • the battery cell housing can be made of aluminum materials as well as steel materials. Furthermore, different alloys and plastics can also be provided. Mixed installation is also possible.
  • improved cooling of the individual battery cells can thus be achieved due to a coolant flowing directly around them.
  • a high level of efficiency and thus an increase in the performance of the battery cells can be achieved.
  • Standardization and flexible arrangement and dimensioning of the battery cells are also possible.
  • currently available round cells can also be used or integrated into the battery cell housing. As a result, the two housings can be optimally utilized.
  • a coolant flow can be implemented at or in the corners of the battery cell housing.
  • a cuboid battery cell housing is provided by the outer wall. This makes it possible, for example, when arranging a plurality of battery cell housings next to one another and/or one behind the other and/or one above the other, to make advantageous use of the installation space.
  • a cooling fluid from the cooling device can then flow between the outer wall and the inner wall, for example in the corners of the outer wall, as a result of which the battery cell can be cooled in the receiving space.
  • the inner wall has a cylindrical receiving space for receiving the battery cell.
  • round cells which are used in a standardized manner in motor vehicle construction, can thus be used, and improved cooling of the cylindrical round cells can be achieved at the same time.
  • the battery cell housing can thus be used in a highly flexible manner in motor vehicle construction.
  • the cooling device is a fluidic cooling device.
  • the cooling device can have a cooling fluid, for example water or other coolant, with which an optimal or specifiable temperature of the battery cell can advantageously be brought about during operation, so that better performance of the battery cell can be achieved.
  • the outer wall has a coolant inlet and a coolant outlet.
  • these are recesses on the outer wall, which are formed, for example, on an underside and/or an upper side of the battery cell housing, whereby, for example, several battery cell housings can be fluidly connected to one another and thus form a cooling circuit for a large number of battery cells.
  • the coolant inlet and the coolant outlet at one Are formed underside of the battery cell housing. Cooling can thus be implemented with reduced outlay and fewer components.
  • the outer wall is electrically insulated from the inner wall. In particular, short circuits can thus be prevented, as a result of which safe operation of the battery cell housing or the battery cell in the motor vehicle can be implemented.
  • a further aspect of the invention relates to a battery with at least one battery cell housing according to the previous aspect with at least one battery cell arranged in a receiving space of the battery cell housing.
  • the battery cell can preferably be designed as a round cell.
  • the invention also relates to an electrical energy store for a motor vehicle with at least one battery according to the preceding aspect.
  • the electrical energy store has at least a first battery according to the preceding aspect and a second battery according to the preceding aspect, with a respective cooling device of the first battery and the second battery being fluidically connected to one another. Cooling of the at least two battery cells can thus be implemented in a simple manner.
  • the electrical energy storage device has a multiplicity of batteries which are fluidically connected to one another, so that cooling of the multiplicity of battery cells is made possible by means of only one cooling device.
  • the invention also relates to a motor vehicle with at least one electrical energy store according to the preceding aspect.
  • the motor vehicle can preferably be at least partially electric or fully electric.
  • Advantageous configurations of the battery cell housing are to be regarded as advantageous configurations of the battery, the electrical energy store and the motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle with an embodiment of an electrical energy store
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a battery
  • FIG. 3 shows a schematic top view of an upper side of an embodiment of an electrical energy store
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of an underside of an embodiment of the electrical energy store.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle 10 with an embodiment of an electrical energy store 12.
  • the electrical energy store 12 has at least a first battery 14 and a second battery 16.
  • a large number of batteries 14, 16 are shown here.
  • the motor vehicle 10 can in particular be designed as an at least partially electrically operated motor vehicle 10 or as a fully electrically operated motor vehicle 10 .
  • the electrical energy store 12 can then be provided as a traction battery, for example, and can provide electrical energy, for example, for an electric drive of the motor vehicle 10 .
  • the electrical energy store 12 can also provide electrical energy for an on-board network of the motor vehicle 10 .
  • 2 shows a schematic perspective view of an embodiment of a battery 14, 16.
  • the present example shows in particular that the battery 14, 16 can have at least one battery cell housing 18 and one battery cell 20.
  • FIG. 2 shows that the battery cell housing 18 is designed to accommodate the battery cell 20 , the battery cell housing 18 having at least one outer wall 22 .
  • the battery cell housing 18 has a cooling device 24, which is designed in particular as a fluidic cooling device 24 and, for example, a fluid flow is represented by the corresponding arrows.
  • the battery cell housing 18 has, in particular, an inner wall 26, which is cylindrical in the present case and is only shown schematically, with a receiving space 28 for receiving the battery cell 20 being formed by the inner wall 26 and with the cooling device 24 being formed between the outer wall 22 and the inner wall 26 is.
  • the outer wall 22 forms a cuboid battery cell housing 18 . Furthermore, it is shown in particular, as already described, that the inner wall 26 forms a cylindrical receiving space 28 for receiving the battery cell 20 .
  • the outer wall 22 can have a coolant inlet 30 and a coolant outlet 32 , in particular for the fluidic cooling device 24 . Furthermore, the outer wall 22 in particular is designed to be electrically isolated from the inner wall 26 .
  • 2 shows a purely schematic example of a first pole 34 and a second pole with the inner housing of the battery cell 20.
  • the respective arrows for the cooling device 24 show the cooling circuit in particular.
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of an upper side 36 of the electrical energy store 12.
  • a multiplicity of batteries 14, 16 are shown here.
  • the present example shows in particular how the cooling device 24 completes a cooling cycle.
  • a vertical direction of the flow direction to the upper side 26 is thereby shown and by the X representation a direction of flow away from the top 26 is shown.
  • the cooling fluid flows from a bottom surface 50 ( FIG. 2 ), represented by reference numeral 38 , to a top surface 36 , and then again toward the top surface 26 , represented by reference numeral 40 .
  • the coolant can then flow downwards, in other words into the plane, ie to the underside 48 .
  • FIG. 3 also shows that an electrical interconnection can be represented.
  • one of the poles of a respective battery 14, 16 with the reference number 34 is connected to one another via a first contact bar 44 with the poles 34 of other batteries 14, 16.
  • a further pole represented for example by the surface 46 , can also be electrically connected to one another via a further contact rail 48 on the upper side 36 .
  • FIG. 4 shows a schematic view of an underside 50 of the electrical energy store 12.
  • the underside 50 of a battery cell 14, 16 is thus shown.
  • Fig. 4 shows in particular the interconnection of the cooling device 24 via the coolant inlets 30 and via the coolant outlets 32.
  • Fig. 4 shows a further cooling channel 52, which is formed on the underside 48 and is formed in particular within the battery cell housing 18 and between the outer wall 22 and the inner wall 26 is formed.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse (18) zum Aufnehmen einer Batteriezelle (20) für einen elektrischen Energiespeicher (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit zumindest einer Außenwand (22) und mit einer Kühleinrichtung (24) zum Temperieren der Batteriezelle (20), wobei das Batteriezellengehäuse (18) eine Innenwand (26) aufweist, wobei durch die Innenwand (26) ein Aufnahmeraum (28) für die Batteriezelle (20) gebildet ist, und wobei die Kühleinrichtung (24) zwischen der Außenwand (22) und der Innenwand (26) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Batteriezelle (14, 16), einen elektrischen Energiespeicher (12) sowie ein Kraftfahrzeug (10).

Description

Batteriezellengehäuse zum Aufnehmen einer Batteriezelle für einen elektrischen Energiespeicher, Batterie, elektrischer Energiespeicher sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse zum Aufnehmen einer Batteriezelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterie, einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind elektrische Energiespeicher für Kraftfahrzeuge bekannt. Insbesondere bei zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen oder bei zumindest vollständig elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen hängt die Leistung des Kraftfahrzeugs entscheidend von dem elektrischen Energiespeicher ab. Die Leistungsfähigkeit der Batteriezellen beziehungsweise des elektrischen Energiespeichers wird insbesondere durch eine effektive Kühlung der Batteriezellen dominiert. Entsprechend kann mit einer guten Kühlung der Batteriezellen unter anderem auch ein schnelles Laden selbiger zu hohen Strömen realisiert werden. Hierbei sind unterschiedliche Kühlungskonzepte bekannt. Beispielsweise kann eine extern montierte Kühlung beziehungsweise eine globale Kühlung und ein Kühlkreislauf auf die Batteriezellen aufgebracht werden. Ferner sind gekühlte Zellverbinder der Batteriezellen bekannt.
Die DE 10 2011 118 686 A1 betrifft eine Batterie mit einer Mehrzahl an Batterieeinzelzellen, deren Pole mittels einer Stromschiene elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Stromschiene von einem Kühlmittel durchströmbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Batteriezellengehäuse, eine Batterie, einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchen eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Batteriezelle realisiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Batteriezellengehäuse, eine Batterie, einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriezellengehäuse zum Aufnehmen einer Batteriezelle für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Außenwand und mit einer Kühleinrichtung zum Temperieren, insbesondere zum Kühlen der Batteriezelle.
Es ist dabei vorgesehen, dass das Batteriezellengehäuse eine Innenwand aufweist, wobei durch die Innenwand ein Aufnahmeraum für die Batteriezelle gebildet ist, und wobei die Kühleinrichtung zwischen der Außenwand und der Innenwand ausgebildet ist.
Dadurch kann eine effektive Temperierung der Batteriezelle realisiert werden, wodurch höhere Leistungen der Batteriezelle abgegriffen werden können. Eine effektive Temperierung kann immer sowohl eine Kühlung bei erhöhten Betriebstemperaturen als auch eine entsprechende Erwärmung bei niedrigen Temperaturen bedeuten. Dies führt insbesondere zu einem verbesserten elektrischen Energiespeicher beispielsweise für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug. Dadurch können beispielsweise Reichweitengewinne bei einem zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug realisiert werden. Ferner kann eine Reduzierung des Bauraums bei gleichbleibender Leistungsdichte realisiert werden.
Insbesondere ist somit ein Batteriezellengehäuse mit integriertem Kühlkreislauf vorgeschlagen. Das Batteriezellengehäuse ist dabei zweigeteilt. In dem Aufnahmeraum kann die Batteriezelle, insbesondere eine Batterierundzelle, eingebracht werden, und diese kann mit dem integrierten Kühlkreislauf zwischen der Innenwand und der Außenwand gekühlt werden.
Das Batteriezellengehäuse kann dabei sowohl aus Aluminiumwerkstoffen als auch aus Stahlwerkstoffen ausgebildet sein. Ferner können auch unterschiedliche Legierungen sowie Kunststoffe bereitgestellt werden. Es ist auch ein Mischverbau möglich.
Insbesondere kann somit eine verbesserte Kühlung der einzelnen Batteriezellen aufgrund von direktem Umfließen mit einer Kühlflüssigkeit realisiert werden. Es kann ein hoher Wirkungsgrad und somit eine Steigerung der Leistung der Batteriezellen realisiert werden. Ferner sind eine gute Bauraumausnutzung und verbesserte Stapelbedingungen geschaffen. Ferner kann es auch zu einer Reduzierung von aufwendigen Kühlanschlüssen kommen, da die Zu- und Abläufe der einzelnen Zellen einfach und unmittelbar zu verbinden sind. Es sind auch eine Standardisierung sowie eine flexible Anordnung und Dimensionierung der Batteriezellen möglich. Ferner können auch aktuell verfügbare Rundzellen in das Batteriezellengehäuse eingesetzt beziehungsweise integriert werden. Es kann dadurch eine optimale Bauraumausnutzung der beiden Gehäuse realisiert werden. Insbesondere kann ein Kühlmitteldurchfluss an beziehungsweise in den Ecken des Batteriezellengehäuses realisiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist durch Außenwand ein quaderförmiges Batteriezellengehäuse bereitgestellt. Dadurch ist es ermöglicht, dass beispielsweise bei der Anordnung mehrerer Batteriezellengehäuse nebeneinander und/oder hintereinander und/oder übereinander eine vorteilhafte Bauraumausnutzung realisiert werden kann. Insbesondere kann dann zwischen der Außenwand und der Innenwand wiederum beispielsweise in den Ecken der Außenwand ein Kühlfluid der Kühleinrichtung fließen, wodurch eine Kühlung der Batteriezelle in dem Aufnahmeraum realisiert werden kann.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Innenwand einen zylindrischen Aufnahmeraum zum Aufnehmen der Batteriezelle aufweist. Insbesondere können somit Rundzellen, welche standardisiert im Kraftfahrzeugbau verwendet werden, eingesetzt werden, und gleichzeitig kann eine verbesserte Kühlung der zylindrischen Rundzellen realisiert werden. Somit ist das Batteriezellengehäuse hochflexibel im Kraftfahrzeugbau einsetzbar.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kühleinrichtung eine fluidisch Kühleinrichtung ist. Hierzu kann beispielsweise die Kühleinrichtung ein Kühlfluid aufweisen, beispielsweise Wasser oder andere Kühlmittel, mit welchem vorteilhaft eine optimale oder vorgebbare Temperatur der Batteriezelle im Betrieb herbeiführbar ist, so dass eine bessere Leistung der Batteriezelle realisiert werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Außenwand einen Kühlmitteleingang und einen Kühlmittelausgang auf. Insbesondere handelt es sich dabei um Ausnehmungen an der Außenwand, welche beispielsweise an einer Unterseite und/oder einer Oberseite des Batteriezellengehäuses ausgebildet sind, wodurch beispielsweise mehrere Batteriezellengehäuse fluidisch miteinander verbunden werden können und somit einen Kühlkreislauf für eine Vielzahl von Batteriezellen ausbilden kann. Bevorzugt können der Kühlmitteleingang und der Kühlmittelausgang an einer Unterseite des Batteriezellengehäuses ausgebildet sind. Somit kann aufwandsreduziert und bauteilreduziert eine Kühlung realisiert werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Außenwand von der Innenwand elektrisch isoliert ist. Insbesondere können somit Kurzschlüsse verhindert werden, wodurch ein sicherer Betrieb des Batteriezellengehäuses beziehungsweise der Batteriezelle im Kraftfahrzeug realisiert werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batterie mit zumindest einem Batteriezellengehäuse nach dem vorhergehenden Aspekt mit zumindest einer in einem Aufnahmeraum des Batteriezellengehäuses angeordneten Batteriezelle. Die Batteriezelle kann dabei bevorzugt als Rundzelle ausgebildet sein.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Batterie nach dem vorhergehenden Aspekt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform des elektrischen Energiespeichers weist der elektrische Energiespeicher zumindest eine erste Batterie nach dem vorhergehenden Aspekt und eine zweite Batterie nach dem vorhergehenden Aspekt auf, wobei eine jeweilige Kühleinrichtung der ersten Batterie und der zweiten Batterie miteinander fluidisch verbunden sind. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Kühlung der zumindest zwei Batteriezellen realisiert werden. Insbesondere weist der elektrische Energiespeicher eine Vielzahl von Batterien auf, welche fluidisch miteinander verbunden sind, auf, so dass mittels lediglich einer Kühleinrichtung eine Kühlung der Vielzahl von Batteriezellen ermöglicht ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem elektrischen Energiespeicher nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug kann dabei bevorzugt zumindest teilweise elektrisch beziehungsweise vollelektrisch ausgebildet sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Batteriezellengehäuses sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Batterie, des elektrischen Energiespeichers sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers;
Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Batterie;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite einer Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers; und
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite einer Ausführungsform des elektrischen Energiespeichers.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers 12. Der elektrische Energiespeicher 12 weist vorliegend zumindest eine erste Batterie 14 sowie eine zweite Batterie 16 auf. Vorliegend ist insbesondere eine Vielzahl von Batterien 14, 16 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 kann insbesondere als zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug 10 beziehungsweise vollelektrisch betriebenes Kraftfahrzeug 10 ausgebildet sein. Der elektrische Energiespeicher 12 kann dann beispielsweise als Traktionsbatterie bereitgestellt werden und beispielsweise für einen elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs 10 elektrische Energie bereitstellen. Ferner kann der elektrische Energiespeicher 12 auch elektrische Energie für ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs 10 bereitstellen. Fig. 2 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Batterie 14, 16. Vorliegend ist insbesondere gezeigt, dass die Batterie 14, 16 zumindest ein Batteriezellengehäuse 18 sowie eine Batteriezelle 20 aufweisen kann. Insbesondere zeigt die Fig. 2, dass das Batteriezellengehäuse 18 zum Aufnehmen der Batteriezelle 20 ausgebildet ist, wobei das Batteriezellengehäuse 18 zumindest eine Außenwand 22 aufweist. Ferner weist das Batteriezellengehäuse 18 eine Kühleinrichtung 24 auf, wobei diese insbesondere als fluidische Kühleinrichtung 24 ausgebildet ist und beispielsweise ein Fluidstrom durch die entsprechenden Pfeile dargestellt ist.
Das Batteriezellengehäuse 18 weist insbesondere eine Innenwand 26 auf, welche vorliegend zylindrisch ausgebildet ist und lediglich schematisch dargestellt ist, wobei durch die Innenwand 26 ein Aufnahmeraum 28 zum Aufnehmen der Batteriezelle 20 gebildet ist und wobei die Kühleinrichtung 24 zwischen der Außenwand 22 und der Innenwand 26 ausgebildet ist.
Fig. 2 zeigt insbesondere, dass die Außenwand 22 ein quaderförmiges Batteriezellengehäuse 18 ausbildet. Ferner ist insbesondere gezeigt, wie bereits beschrieben, dass die Innenwand 26 einen zylindrischen Aufnahmeraum 28 zum Aufnehmen der Batteriezelle 20 bildet.
Fig. 2 zeigt ferner, dass insbesondere für die fluidische Kühleinrichtung 24 die Außenwand 22 einen Kühlmitteleingang 30 sowie einen Kühlmittelausgang 32 aufweisen kann. Ferner ist insbesondere die Außenwand 22 von der Innenwand 26 elektrisch isoliert ausgebildet.
Insbesondere ist somit vorgesehen, dass in dem Aufnahmeraum 28 beispielsweise eine als Rundzelle ausgebildete Batteriezelle 20 ausgebildet ist. Hierzu zeigt die Fig. 2 rein schematisch beispielsweise einen ersten Pol 34 sowie einen zweiten Pol mit dem inneren Gehäuse der Batteriezelle 20. Über die jeweiligen Pfeile für die Kühleinrichtung 24 ist vorliegend insbesondere der Kühlkreislauf gezeigt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite 36 des elektrischen Energiespeichers 12. Vorliegend ist eine Vielzahl von Batterien 14, 16 gezeigt. Vorliegend ist insbesondere gezeigt, wie die Kühleinrichtung 24 einen Kühlkreislauf vollzieht. Insbesondere ist hierdurch gemäß der Pfeilsymbolik der Punktdarstellung eine Hochrichtung der Fließrichtung zur Oberseite 26 gezeigt und durch die X-Darstellung eine Fließrichtung weg von der Oberseite 26 gezeigt. Beispielsweise fließt das Kühlfluid von einer Unterseite 50 (Fig. 2) kommend, was durch das Bezugszeichen 38 dargestellt ist, zur Oberseite 36 und dann wiederum in Richtung der Oberseite 26 entlang, was durch das Bezugszeichen 40 dargestellt ist. An dem Bezugszeichen 42 wiederum kann dann das Kühlmittel nach unten, mit anderen Worten in die Ebene hinein, also zur Unterseite 48, fließen.
Die Fig. 3 zeigt ferner, dass eine elektrische Verschaltung dargestellt werden kann. Vorliegend ist insbesondere beispielsweise einer der Pole einer jeweiligen Batterie 14, 16 mit dem Bezugszeichen 34 über eine erste Kontaktschiene 44 mit den Polen 34 weiterer Batterien 14, 16 miteinander verbunden. Ferner kann auch an der Oberseite 36 ein weiterer Pol, beispielsweise durch die Fläche 46 dargestellt, ebenfalls über eine weitere Kontaktschiene 48 miteinander elektrisch verbunden werden.
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Unterseite 50 des elektrischen Energiespeichers 12. Insbesondere ist somit die Unterseite 50 einer Batteriezelle 14, 16 gezeigt. Die Fig. 4 zeigt insbesondere die Verschaltung der Kühleinrichtung 24 über die Kühlmitteleingänge 30 sowie über die Kühlmittelausgänge 32. Insbesondere zeigt die Fig. 4 einen weiteren Kühlkanal 52, welcher an der Unterseite 48 ausgebildet ist und insbesondere innerhalb des Batteriezellengehäuses 18 ausgebildet ist und sich zwischen der Außenwand 22 und der Innenwand 26 ausbildet.
Bezugszeichenliste
10 Kraftfahrzeug
12 elektrischer Energiespeicher
14 erste Batteriezelle
16 zweite Batteriezelle
18 Batteriezellengehäuse
20 Batteriezelle
22 Außenwand
24 Kühleinrichtung
26 Innenwand
28 Aufnahmeraum
30 Kühlmitteleingang
32 Kühlmittelausgang
34 Pol
36 Oberseite
38 Fließrichtung
40 Fließrichtung
42 Fließrichtung
44 Kontaktschiene
46 weiterer Pol
48 Kontaktschiene
50 Unterseite
52 Kühlkanal

Claims

Patentansprüche Batteriezellengehäuse (18) zum Aufnehmen einer Batteriezelle (20) für einen elektrischen Energiespeicher (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit zumindest einer Außenwand (22) und mit einer Kühleinrichtung (24) zum Temperieren der Batteriezelle (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriezellengehäuse (18) eine Innenwand (26) aufweist, wobei durch die Innenwand (26) ein Aufnahmeraum (28) für die Batteriezelle (20) gebildet ist, und wobei die Kühleinrichtung (24) zwischen der Außenwand (22) und der Innenwand (26) ausgebildet ist. Batteriezellengehäuse (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (22) eine quaderförmiges Batteriezellengehäuse (18) ausbildet. Batteriezellengehäuse (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (26) einen zylindrischen Aufnahmeraum (28) zum Aufnehmen der Batteriezelle (20) ausbildet. Batteriezellengehäuse (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (24) eine fluidische Kühleinrichtung (24) ist. Batteriezellengehäuse (18) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (22) einen Kühlmitteleingang (30) und einen Kühlmittelausgang (32) aufweist. Batteriezellengehäuse (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (22) von der Innenwand (26) elektrisch isoliert ist. Batterie (14, 16) mit zumindest einem Batteriezellengehäuse (18) nach einem der Ansprüche bis 6, mit zumindest einer in einem Aufnahmeraum (28) des Batteriezellengehäuses (18) angeordneten Batteriezelle (20). Elektrischer Energiespeicher (12) für ein Kraftfahrzeug (10) mit zumindest einer Batterie (14, 16) nach Anspruch 7. Elektrischer Energiespeicher (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (12) mit zumindest einer ersten Batterie (14) nach Anspruch 8 und einer zweiten Batterie (16) nach Anspruch 8, wobei eine jeweilige Kühleinrichtung (24) der ersten Batterie (14) und der zweiten Batterie (16) miteinander fluidisch verbunden sind. Kraftfahrzeug (10) mit zumindest einem elektrischen Energiespeicher (12) nach einem der Ansprüche 8 oder 9.
EP22808657.5A 2021-10-26 2022-10-19 Batteriezellengehäuse zum aufnehmen einer batteriezelle für einen elektrischen energiespeicher, batterie, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug Pending EP4364231A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021005313.3A DE102021005313A1 (de) 2021-10-26 2021-10-26 Batteriezellengehäuse zum Aufnehmen einer Batteriezelle für einen elektrischen Energiespeicher, Batterie, elektrischer Energiespeicher sowie Kraftfahrzeug
PCT/EP2022/079028 WO2023072692A1 (de) 2021-10-26 2022-10-19 Batteriezellengehäuse zum aufnehmen einer batteriezelle für einen elektrischen energiespeicher, batterie, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4364231A1 true EP4364231A1 (de) 2024-05-08

Family

ID=84360381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22808657.5A Pending EP4364231A1 (de) 2021-10-26 2022-10-19 Batteriezellengehäuse zum aufnehmen einer batteriezelle für einen elektrischen energiespeicher, batterie, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4364231A1 (de)
DE (1) DE102021005313A1 (de)
WO (1) WO2023072692A1 (de)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010019374B4 (de) * 2010-05-05 2021-10-21 Volkswagen Ag Batteriezellengehäuse
DE102011118686B4 (de) 2011-11-16 2018-03-22 Audi Ag Batterie mit aktiv gekühlter Stromschiene, Verfahren zur Kühlung der Stromschiene, Verwendung der Batterie, Fahrzeug und Stromschiene
CN106329025A (zh) * 2016-10-18 2017-01-11 广东工业大学 一种电池热管理装置
DE102017201015A1 (de) 2017-01-23 2018-07-26 Mahle International Gmbh Batterieeinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023072692A1 (de) 2023-05-04
DE102021005313A1 (de) 2023-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3466748B1 (de) Umrichterkonstellation für eine stromtankstelle und entsprechende stromtankstelle
DE102021109353B3 (de) Batterieeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Batterieeinrichtung
DE102018103852B4 (de) Brennstoffzelleneinheit mit einer Kühlanordnung
DE102011101352A1 (de) HV-Batterie, insbesondere Traktionsbatterie für ein Fahrzeug
DE102014210358A1 (de) Brennstoffzellenstapel mit einer dummyzelle
DE102011118686A1 (de) Batterie mit aktiv gekühlter Stromschiene
DE102017206283A1 (de) Zellmodul für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs
DE102014010067A1 (de) Spannungsgeschützt herstellbare Kraftfahrzeugbatterie
WO2022194470A1 (de) Kühleinrichtung mit einem kühlkörper und zwischenkühlelementen, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug
DE102021128947A1 (de) Pulswechselrichter sowie Antriebsstrang
DE102019111111A1 (de) Leistungselektronik mit hohl ausgebildeten Stromschienen zur direkten Kondensatorkühlung; sowie Elektromotor
DE102014007638A1 (de) Vorrichtung zur Spannungsversorgung für ein Bordnetz
DE102017212530A1 (de) Leistungsmodul des Hybrid-Typs mit zweiseitiger Kühlung
DE102021118397A1 (de) Batterie mit integrierter Busbarkühlung und Kraftfahrzeug
DE102021002756A1 (de) Rundzelle, Batteriemodul und Fahrzeug
DE102017217418A1 (de) Steuergerät, Antriebseinrichtung
DE102022128806A1 (de) Energiespeicher mit Kühleinrichtung zur indirekten Kühlung von Modulverbindern und Verfahren zum Kühlen von Zellgruppen eines Energiespeichers
WO2013107552A1 (de) Energiemodul für einen elektrischen energiespeicher für ein fahrzeug und verfahren zur herstellung des energiemoduls
EP4364231A1 (de) Batteriezellengehäuse zum aufnehmen einer batteriezelle für einen elektrischen energiespeicher, batterie, elektrischer energiespeicher sowie kraftfahrzeug
DE102021120074A1 (de) Kühlanordnung, Batterie und Verfahren zum Temperieren von Batteriezellen
DE102018003173A1 (de) Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
WO2014131738A1 (de) Zuschaltbares batteriemodul
DE102020115347A1 (de) Batteriesystem, Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem sowie Verfahren zum Montieren eines Batteriesystems in einem Kraftfahrzeug
DE102019008004A1 (de) Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug
DE102021113223A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zu einem ölgekühlten Batteriemanagementsystem einer Hochvolt-Batterie

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240202

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)