WO2012104396A1 - Bracing devices for electrochemical energy storage module - Google Patents

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WO2012104396A1
WO2012104396A1 PCT/EP2012/051808 EP2012051808W WO2012104396A1 WO 2012104396 A1 WO2012104396 A1 WO 2012104396A1 EP 2012051808 W EP2012051808 W EP 2012051808W WO 2012104396 A1 WO2012104396 A1 WO 2012104396A1
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clamping
cooler
radiator
clamping plate
battery
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PCT/EP2012/051808
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German (de)
French (fr)
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Nikolaus Daubitzer
Martin Engelhardt
Thomas Heckenberger
Thomas Himmer
Lars Ludwig
Michael Moser
Heiko Neff
Rudolf Riedel
Caroline Schmid
Holger Schroth
Martin Steinbach
Florian Moldovan
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Behr Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler » an energy storage device, and to a method for producing an energy storage device according to the main claims.
  • the battery or a stack is equipped with a cooler or a heater, which causes or maintains the optimum battery temperature.
  • the cooler develops its maximum effectiveness only with its optimal connection to the battery.
  • This object is achieved by a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler, an energy storage device, and a method for producing an energy storage device according to the main claims.
  • the present invention is based on the finding that for a connection of a battery cooler to a battery bracing devices with different clamping concepts can be used.
  • interface materials can be used which reduce the heat transfer resistance between radiator and battery or increase the usable cooling area in order to achieve an optimal connection between the radiator and the battery.
  • a thermally optimal connection of a cooling plate to the battery can be achieved by a uniform distribution of contact pressure.
  • plastically preformed or pre-bent means can be used in order to be able to apply a surface-distributed force in one plane.
  • a reduction of a heat transfer resistance between an energy storage module and a temperature control unit can be achieved by using a bracing device as presented here.
  • complex work steps such as soldering or welding, as well as gluing can be superfluous. Reducing labor costs can result in lower production costs.
  • the present invention provides a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler, which has at least one heat transfer surface for transferring heat energy and wherein the energy storage module has at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carrier disposed on two opposite sides of the energy storage module are.
  • the clamping device has a clamping plate with at least two connecting elements arranged at opposite ends of the clamping plate for connecting the clamping plate to the module carrier. like, wherein the Spannblecb is formed to enclose the radiator partially circumferentially and exert a clamping force on at least portions of a side facing away from the heat transfer surface side of the radiator when the clamping plate is connected to the module carriers.
  • An electrochemical energy storage module can be understood to mean a device that can convert electrical energy into chemical energy by an electrochemical reaction and store it, and / or convert chemical energy stored in the reverse electrochemical reaction into electrical energy, and convert it to at least two electrical energy Can provide contacts.
  • an electrochemical energy storage module may be a battery or a rechargeable battery.
  • the electrochemical energy storage module may comprise a one-piece housing or a multi-part housing, which may have at least one contact surface, which is suitable for mounting a cooler.
  • the housing may have stiffening elements in order to achieve increased stability of the housing. Stiffening elements may be, for example module carrier. Under a cooler, a device can be understood that absorb and dissipate thermal energy or can supply and deliver.
  • the cooler may be a heat exchanger.
  • the cooler may have at least one heat transfer surface to be disposed on the electrochemical energy storage module.
  • Under a clamping plate can be understood a flat component, which may have an extension from a first module carrier to a second module carrier.
  • a size of the clamping plate can essentially correspond to a size of the contact surface.
  • the clamping plate may have recesses for compensating for irregularities of the radiator.
  • a connecting element may be a device for connecting the clamping plate to one of the module carriers.
  • the connection can be made by material connection, positive connection and additionally or alternatively by force fit. When connecting a clamping force can be exerted on the clamping plate, which can exert the clamping plate at least partially normal to the contact surface as a clamping force on the radiator.
  • Under the characteristic "two Module carrier” can be understood according to the invention also a one-piece module, which has two module carrier, which are arranged on two opposite sides of the energy storage module.
  • the connecting elements of the clamping plate may have a biasing force directed pre-bend when the clamping plate is not connected to the module carriers.
  • the clamping plate can evenly distribute the clamping force on the radiator or portions of the radiator when the clamping plate is connected to the module carriers.
  • a pre-bend may be taken to mean a plastic deformation, so that the ends of the clamping plate are bent away from the energy storage module when the clamping plate is not connected to the module carriers.
  • a spring force which counteracts an elastic deformation of the pre-bend can increase the clamping force, and at the same time transfer the clamping force uniformly to the cooler.
  • the clamping plate can be in direct or indirect contact with the radiator.
  • the device may comprise at least one clamping body for arranging between the radiator and the clamping plate.
  • a clamping body can be understood as a pressure element which can transmit the clamping force from the clamping plate to the cooler when the clamping plate is connected to the module carriers.
  • a clamping body can deflect the clamping plate out of a plane in order to cause the clamping force of the clamping element from the clamping force of the clamping plate.
  • a clamping body according to the invention can also be understood to mean a push-in clamping body, a clamping slide, a clamping block, a clamping wedge, an oval bar or an equivalent embodiment.
  • a state of the clamping body can be changed from a first state to a second state, wherein the clamping body in the first state, a lower clamping force on the radiator or portions of the radiator as in the second state exerts when the clamping plate is connected to the module carriers.
  • a state during assembly can be understood.
  • a strained state can be understood.
  • the clamping body in the second state at least normal to the radiator have a greater extent than in the first state.
  • the clamping plate can be elastically stretched and exert an increased clamping force in the clamping plate a larger clamping force on the radiator, as when the clamping body is in the first state.
  • the clamping body can have at least one point of force application for changing the clamping body from the first state to the second state.
  • the clamping body may comprise a latching device, which is designed to allow a change of the clamping body from the first state to the second state and to prevent a return from the second state to the first state.
  • a force application point can be understood as meaning a means for moving at least part of the clamping body. In this case, the movement can be translational and / or rotational.
  • the force application point may take various forms. For example, a tab, a bridge, a plate, a head or a gear. The force application point can transmit the movement to the tensioning body.
  • a latching device can be understood to mean a shape on the clamping body which, in interaction with surrounding edges and / or surfaces, prevents an independent state change.
  • a latching device may be a snap spring, a cotter pin, or a fuse wire.
  • the latching device may briefly have a greater extent normal to the radiator during a latching, as in the second state. As a result, a state change back to the first state can be inhibited by a necessary activation force.
  • the clamping body can be designed to distribute the clamping force evenly on the radiator or portions of the radiator when the clamping plate Connected to the module carriers, for example, a single clamping body can bring about a continuous deflection of an areal distribution of the clamping force.
  • a plurality of clamping bodies can effect a uniform distribution of the clamping force on the plurality of clamping bodies via one deflection of the clamping plate on each one of the clamping bodies. By varying a degree of deflection, the clamping force can also be distributed unevenly.
  • the clamping body may comprise means for receiving a heating element.
  • a heating element may be a means for supplying thermal energy.
  • the heating element may be a heating wire.
  • the invention also provides an energy storage device with a cooler, with at least one heat transfer surface for transferring heat energy.
  • the energy storage device comprises an energy storage module with at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carriers, which are arranged on two opposite sides of the energy storage module, wherein the cooler is arranged on the contact surface.
  • the energy storage device has a device for clamping the electrochemical energy storage module with the radiator according to an embodiment of the invention, wherein the connecting elements are connected to the module carriers » and the clamping plate surrounds the radiator at least partially and the clamping plate a clamping force on at least portions of a heat transfer surface exerted side of the radiator.
  • an intermediate material can be arranged between the cooler and the energy storage module, which compensates for unevennesses of the heat transfer surface and additionally or alternatively the contact surface via a plastic and additionally or alternatively an elastic deformation.
  • a Intermediate material can be understood as an interface material, that is to say as a means of reducing a heat transfer resistance.
  • the interface material may increase a contact area between the radiator and the energy storage module.
  • the interface material can have good heat conduction properties. As a result, the interface material can form thermal bridges within the bumps and thereby reduce the heat transfer resistance.
  • the invention comprises a method for producing an energy storage device, comprising a step of providing a cooler, with at least one heat transfer surface for transferring heat energy. Furthermore, the method comprises a step of providing an energy storage module with at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carriers, which are arranged on two opposite sides of the energy storage module.
  • the method comprises a step of providing a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler having a clamping plate with at least two opposing connecting elements for connecting the clamping plate to the module carriers, wherein the clamping plate is designed to enclose the cooler part of the circumference, and a Apply clamping force on at least portions of a side remote from the heat transfer surface side of the radiator, when the clamping plate is connected to the module carriers.
  • the method also includes a step of placing the radiator on the energy storage module, wherein the heat transfer surface is applied to the abutment surface.
  • the method comprises a step of connecting the connecting elements to the module carriers in order to partially enclose the cooler with the clamping plate, and to exert a clamping force on at least partial regions of a side of the cooler facing away from the heat transfer surface.
  • Figure 2 is a perspective view of a battery with module carrier.
  • Fig. 3 is a perspective view of a battery with laminated heat sink cooler
  • Fig. 4 is a perspective view of a battery with extrusion profile cooler
  • FIG. 5 is a perspective view of a battery with cooler and tensioning device.
  • Figure 6 is a perspective view of a tension of a battery with radiator on clamping body.
  • FIG. 7 is a perspective view of a tension of a battery with a radiator via a module carrier with integrated bracing device
  • FIG. 8 is a perspective view of a battery with a cooler and a recessed clamping device
  • Figure 9 is a perspective view of a battery with cooler and slot-strap clamping.
  • Figure 1 1 is a perspective view of a tension of a battery with radiator on articulated insert clamping body.
  • Fig. 12 is a perspective view of an articulated insert clamping body
  • Fig. 13 is a perspective view of a contiguous articulated insert clamping body
  • FIG. 14 is a perspective view of a battery with unclamped radiator and bracing device with Spannschiebern.
  • Fig. 15 is a perspective view of an unstressed tensioning device with Spannschiebem
  • 16 is a perspective view of a battery with strained radiator and bracing device with Spannschiebern.
  • Fig. 1 7 is a perspective view of a battery with unstressed radiator and bracing device with clamping cubes
  • Fig. 18 is a perspective view of a clamping cuboid
  • 19 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and bracing device with clamping cuboid; 20 is a perspective view of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid;
  • 21 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid
  • 22 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with cooler and bracing device with clamping cuboid and alternative end piece of the clamping cuboid
  • FIG. 23 shows a detail of a cross section of a battery with an unclamped cooler and a clamping device with a clamping cuboid and a resilient element
  • FIG. 24 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid and resilient element
  • Fig. 25 is a perspective view of a battery with a chuck and tensioning device with clamping wedge and wedge tensioner
  • Fig. 26 is a perspective view of a clamping wedge and Keii tensioner
  • FIG. 27 shows a detail of a cross section of a battery with unclamped radiator and bracing device with clamping wedge and wedge tensioner
  • FIG. 28 is a detail of a cross section of a battery with strained cooler and tensioning device with clamping wedge and wedge tensioner;
  • FIG. 29 shows a three-dimensional view of a battery with a cooler and a bracing device with clamping wedge plate
  • Figure 30 is a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and bracing device with clamping wedge plate.
  • Figure 31 is a perspective view of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod.
  • FIG. 32 shows a section of a longitudinal section of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod;
  • FIG. 33 shows a three-dimensional view of a battery with strained cooler and bracing device with oval bar and securing pin
  • 34 shows a detail of a longitudinal section of a battery with strained cooler and bracing device with oval rod; 35 is a perspective view of a battery with unstressed radiator and bracing device with elastic tensioning mat.
  • FIG. 36 is a perspective view of various elastic tension mats
  • FIG. FIG. 37 shows a detail of a plan view of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with an elastic tension mat
  • FIG. 37 shows a detail of a plan view of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with an elastic tension mat
  • FIG. 38 is a detail of a top view of a battery with a clamped cooler and a tensioning device with an elastic tension mat;
  • 39 is a detail of a plan view of a battery with unclamped radiator and bracing device.
  • FIG. 40 shows a detail of a plan view of a battery with a braced cooler and bracing device
  • FIG. 41 is a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with contiguous clamping body;
  • FIG. 42 shows a three-dimensional view of a battery with an unclamped radiator and a tensioning device with an erecting clamping plate;
  • FIG. 43 is a perspective view of various erecting clamping plates;
  • FIG. 44 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with an unclamped radiator and a bracing device with an erecting clamping plate;
  • FIG. 44 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with an unclamped radiator and a bracing device with an erecting clamping plate;
  • 45 is a detail of a plan view of a battery with unstressed radiator and bracing device with erection clamping plate.
  • FIG. 46 is a detail of a three-dimensional view of a battery with a clamped cooler and a tensioning device with a mounting clamping plate;
  • FIG. 48 shows a detail of a top view of a battery with a cooler and a tensioning device with a resilient element
  • FIG. 49 shows a detail of a plan view of a battery with cooler and bracing device with expanding material
  • FIG. Fig. 50 is a perspective view of a battery with cooler and bracing device with elastic Pfro fen;
  • FIG. 51 is a perspective view of an elastic plug mat
  • FIG. 52 shows a detail of a top view of a battery with an unstressed cooler and a bracing device with elastic plugs
  • FIG. 53 is a detail of a plan view of a battery with a strained cooler and a bracing device with elastic plugs
  • FIG. 54 shows a detail from a top view of a battery with strained cooler and bracing device with elastic plug and resilient element
  • FIG. 55 is a perspective view of an elastic plug mat as an extrusion part
  • FIG. 56 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly battery with adaptation or gill plate
  • Fig. 57 is a perspective view of a matching or gill plate
  • FIG. 58 is a perspective view of a portion of a trim or gill plate
  • FIG. 59 shows a spatial representation of a section of an alternative adaptation or gill plate
  • Figure 60 a perspective view of a detail of an alternative ANPAS ⁇ tration or gills sheet.
  • Fig. 61 is a perspective view of a portion of an alternative adapter or gill plate;
  • FIG. 62 is a perspective view of a portion of an alternative fitting or dimple embossing plate;
  • FIG. 63 shows a spatial representation of a section of an alternative adaptation or dimple embossing plate;
  • FIG. 64 is a perspective view of a section of an alternative adaptation or dimple embossing plate.
  • FIG. 65 shows a spatial illustration of an embodiment of a battery with cooler and tensioning device similar to FIG. 5.
  • Fig. 1 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly battery and Fig. 2 shows a spatial representation of a corresponding battery with module carrier.
  • the battery 1 consists essentially of one or more battery stacks 1 which are connected in series and / or parallel to each other electrically 3.
  • the stacks 1 can be arranged side by side, behind or one above the other.
  • the battery 1 and / or the stack 1 may be equipped with further electronic components 4.
  • the battery 1 is usually enclosed by a housing 13.
  • the stack 1 consists essentially of a plurality of successively arranged cells 2, which are interconnected electrically 3.
  • the stack 1 can be provided with a module carrier 12 which holds the cell assembly together in the x, y and z directions, if possible.
  • the module carrier 12 may, for example, have a basket-like shape or be located outside. the plates or pressure bodies that hold the tents 2 via threaded rods.
  • the battery 1 or the stack 1 is equipped with a cooler or heater 5, which rather causes or maintains the optimum battery temperature.
  • the cooler 5 flows through air, coolant or refrigerant, in the Reget, however, coolant.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional view of a battery with laminated plate cooler
  • FIG. 4 shows a three-dimensional representation of a corresponding battery with extrusion profile cooler.
  • the cooler 5 can be designed in different ways. Common is a all-aluminum cooler 5, which is formed for example by laminations 6 or extrusion profiles 7. In the case of extrusion profiles 7 e.g. Flat tubes are thereby gripped at the ends via collecting boxes 8. The extrusion profiles 7 may be spaced apart from each other.
  • the cooler 5 may have a cover or stiffening plate 9, which is mounted on the top and / or bottom of the radiator 5.
  • the cooler 5 is supplied via lines 10 with the coolant.
  • the cooler 5 may also be provided with electrical heating components 11 e.g. Heating wire be equipped to thedetnitte! and / or to heat the battery 1.
  • a stack 1 can be equipped with a plurality of coolers 5 by introducing the coolers 5, for example, between the individual cells 2.
  • the stack 1 or the battery 1 is provided only with a cooler 5, which is then attached over or above or on the sides of the stack 1 area. Shown is the second case.
  • the cooler 5 stands in direct or indirect contact with the outer skin of the cells 2.
  • the solution presented here therefore provides a tension 14 of the radiator 5 against the battery / stack 1, wherein with sufficiently high pressure and a uniform distribution of the same to the joint surfaces, the surface unevenness and roughness of the two joining partners are compensated to a possible from a thermal point of view, make high-quality contact between cooler 5 and stack 1.
  • the space requirement of Verspannmechanismus 14 should be as low as possible. The same applies to the production costs and assembly costs.
  • the cooler 5 is always shown as an extrusion-profile cooler 7, 5 in the illustrations of the stress directions 14 below.
  • the device presented here may in principle relate to each cooler 5 regardless of design and type.
  • the representation of collecting boxes 8 and lines 10 is dispensed with.
  • the illustrations of the radiator 5 consistently show the underside of the battery 1 as the joint of the radiator 5.
  • the variants, designs and bracing regulations remain unrestricted to this application.
  • FIG. 5 shows a three-dimensional representation of a battery with cooler and clamping device
  • FIG. 6 shows a spatial representation of a tension of a corresponding battery with cooler via clamping body.
  • the bracing device 14 here represents a flexible, elastic tensioning band 1 5 or tensioning plate 15. This consists for example of aluminum or steel, preferably spring steel. Also a plastic is conceivable.
  • the clamping plate 15 contacts the cooler 15 and the clamping body 16 s. below and is connected under tension with the module carrier 12 or the housing 13, so that the cooler 5 is pressed against the battery 1.
  • the connection of the bracing device to the module carrier or the housing 18 can be brought about materially by welding or soldering or by screwing, riveting or inserting. Even a positive hooking / hooking or clipping is conceivable.
  • the cooler 5 itself can be carried out with clamping bodies 16, via which the clamping pressure is introduced to the cooler 5.
  • the clamping body 16 rise at regular intervals from the radiator 5, and can be performed depending on the position on the radiator 5 at different heights.
  • the attached in the central region of the cooler 5 clamping body 16 may be higher in an increasing manner than outside, to achieve a uniform pressure distribution on the radiator 5 outside as well as in the middle. If the cooler 5 is a cooler 7, 5 with several extrusion profiles z. B. flat tubes, and these are spaced apart and connected to each other via a cover plate 9 s.
  • the clamping bodies 16 can be applied between the extrusion profiles 7 on the cover plate 9, so that the clamping bodies 16 can also have the function of a spacer element 16 when they contact the extrusion profiles 7.
  • the clamping body 16 may be made of plastic or metal, for example. Are extrusion profile 7, cover plate 9 and clamping body 16 made of aluminum, they can be soldered together in a suitable manner.
  • the clamping body 16 may have recesses or holes 17, which serve as receptacles for heating elements 17 such as an electric heating wire.
  • FIG. 7 shows a spatial representation of a tension of a battery with a cooler via module carriers with integrated bracing device.
  • Module carrier 12 and bracing device 14 are a part 19, preferably a metal sheet. So that the battery 1 can absorb the clamping forces of the module carrier with integrated bracing device 19, without causing the position of the Battery 1 is affected, the module carrier with integrated bracing device 19 has a resiliently flexible hook 20 which is connected and held on the cooling plate 5 opposite side of the battery 1 with this by hanging, with a pronounced elastic deformation of the hook 20th set in this assembly step, which causes a permanent distortion of the radiator 5 with the battery 1.
  • Fig. 8 shows a three-dimensional view of a battery with cooler and recessed clamping device.
  • the bracing device 14 has recesses 22, whereby a plurality of bracing strips 23 is formed in the bracing device 14.
  • the bracing device 14 has, for example, holes for screwing 21 with the module carrier 12 or the housing 13, so that during the screwing the tensioning device 14 is subjected to voltage, and is pressed due to the cooler 5 against the battery 1.
  • Fig. 9 shows a three-dimensional view of a battery with cooler and slot-strap bracing.
  • the bracing device 14 has a plurality of openings / slots 24.
  • the module carrier 12 has a plurality of tabs 25.
  • the assembly process can take place in several steps. When tensioning the radiator 5 against the battery 1, the tabs 25 are inserted into the openings / slots 24. The tabs 25 are then bent in the clamping direction by up to 180 °. At the tabs 25 is pulled in the tensioning direction, so that the bracing device 14 is pressed against the radiator 5.
  • the elastically and plastically deformed tabs 25 are maintaining the voltage connected to the module carrier 12, whereby the compressive stress between the cooler 5 and battery 1 is permanently "frozen",
  • Fig. 10 shows a three-dimensional representation of a tension of a battery with radiator via plug-in clamping body.
  • Moduit carrier 12 and Verstructsvorrich- device 14 or housing 13 and bracing device 14 are here first firmly connected, but not under increased voltage, the distortion of the cooler 5 with the stack 1 by means of bracing device 14 is done later by the insertion tension body 26 into the space 27 between cooler 5 and bracing device 14 are introduced.
  • the height of the tension body 26 exceeds the height of the gap 27, the required compressive stress is produced during insertion.
  • the clamping bodies 26 can also act either directly via the cooler 5, or via a cover plate 9, for example, if the extrusion profiles 7 of the cooler 5 are spaced from each other. Accordingly, the term intermediate space 27 may be understood as meaning the space between the tensioning device 14 and the cooler 5 or the space between the tensioning device 14 and the cover plate 9.
  • Fig. 1 1 shows a spatial representation of a strain of a Baierie with cooler on articulated insert clamping body and Fig. 12 is a three-dimensional view of an articulated insert clamping body.
  • Fig. 13 shows a spatial representation of a coherent articulated insertion chuck body.
  • the insert clamping body 28 designed here is referred to as an articulated insert clamping body 28. It is carried out with a plurality of tension shoes 29 and tension shoe connectors 30 and a connecting rail 31.
  • the tension shoe connector 30 connects tension shoe 29 and connecting rail 31.
  • the assembly process can proceed in two steps.
  • the tensioning shoes 29 are inserted into the recesses 22 of the bracing device 14 perpendicular to the radiator 5 in the intermediate space 27. Subsequently the clamping shoes 29 are inserted horizontally to the radiator 5 in the gap 27 between the radiator 5 and the plate 15 of the bracing device 14.
  • the connecting rail 31 serves as a holding element.
  • a plurality of articulated insert clamping bodies 28 can be provided in order to ensure a uniform compressive stress.
  • the individual articulated insertion clamping bodies 28 can be connected to one another, or ultimately only one coherent part, so that the connecting rail 31 can be referred to as a connecting plate 32. Elevations and depressions (not shown) can be provided on the described elements, which causes the articulated clamping body 28 to engage in the cooler 5 or in the bracing device 14 during assembly, so that unintentional release of the insert clamping body 28 is prevented becomes.
  • the articulated insert clamping body 28 may be made of a metal or a plastic.
  • FIG. 14 shows a three-dimensional view of a battery with unstressed radiator and tensioning device with tension slides.
  • FIG. 15 shows a three-dimensional representation of an unstressed tensioning device with tension slides.
  • FIG. 16 shows a three-dimensional representation of a battery with strained radiator and tensioning device with tension slides.
  • the bracing device 14 must be joined and connected to the module carrier 12.
  • a cocking slide 33 is used for clamping.
  • the cocking slide 33 is essentially a flat or wavy thereby spring tension during insertion or profiled sheet 33.
  • the cocking slide 33 is via a slot 24 in the bracing device 14 in this brought in.
  • the cocking slide 33 is inserted into the slot 24 of the tensioning device 14 in the intermediate space 27. By the height of the cocking slide 33 exceeds the height of the gap 27, the required compressive stress is created during insertion.
  • the cocking slide 33 may have at the respective ends of thickening or widening or bent portions which prevent release of the cocking slide 33 of the bracing device 14 before and / or after the bracing of the cooler 5. It can be provided a plurality of Spannschiebern 33.
  • the cocking slide 33 may be contiguous.
  • the bracing device 14, 34 for example, as a sheet metal can also have a corrugated or contoured contour 34, for example, to facilitate the insertion of clamping bodies 26, 28 or clamping slides 33 or other subsequently introduced clamping elements and / or even to achieve a resilient and thus bracing effect ,
  • FIG. 17 shows a three-dimensional representation of a battery with an unclamped cooler and a clamping device with a clamping cuboid.
  • Fig. 18 shows a spatial representation of a Spannquaders.
  • FIG. 19 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and tensioning device with clamping cuboid.
  • FIG. 20 shows a three-dimensional representation of a battery with clamped cooler and clamping device with clamping cuboid.
  • Fig. 21 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid.
  • FIG. 22 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with cooler and bracing device with clamping cuboid and alternative end piece of the clamping cuboid.
  • a clamping cuboid 35 is used for clamping.
  • the clamping cuboid 35 is essentially a rectangular bar. At the two ends of the Spannquaders 36 may be present from the middle of the rod 37 different form.
  • the center piece of the clamping square 37 is rectangular in cross section. Thus, it has here a long 38 and a short 39 page, In the untensioned state is the short side 39 of the center of the Spannquaders 37 orthogonal to the radiator 5. This short side 39 is smaller or equal to the distance between Vordozenssvornchtung 14 and cooler fifth , which corresponds to the height of the intermediate space 27, or between Verthesesvornchtung 14 and a cover plate 0 of the radiator 5,
  • the long side 38 is greater than the distance between Verplasticsvorrich- device 14 and radiator 5, which corresponds to a height of the gap 27, or between Verplasticsvornchtung 14 and a cover plate 9 of the radiator 5, the clamping cube 35 is now rotated by 90 °, so the long side of the center piece of the Spannquaders 38 is orthogonal to the radiator 5, the clamping cuboid 35 braces the radiator 5 against the Vorenciesvornchtung 14 and the radiator 5 is thus pressed against the battery 1.
  • a "snapping back" or, automatically turning back the clamping cube 35 in the untensioned state is prevented due to its rectangular cross-sectional shape, the corners of the tensioning cube can be rounded or taken.
  • the end piece of the Spannquaders 36 which projects beyond the actual stack 1, may have a special shape or geometry to mechanically enable the rotation of the clamping cube 35 during the clamping process or to simplify machine.
  • the cooler 5 is formed by extrusion profiles 7 and these are spaced apart from each other and the extrusion profiles 7 are connected to a cover plate 9, the clamping cubes 35 can be introduced between the extrusion profiles 7. This reduces the overall height of the cooler 5 together with Verspannapparat 14, and is often desirable for reasons of limited space available.
  • the end piece of the Spannquaders 36 may be formed so that it does not or only slightly surmounted in the tensioned state, the height of the gap 27 on the one hand, and on the other hand with the two adjacent extrusion profiles 7 approximately contacted in order to position the clamping cube 35 lasting. It can be provided a plurality of clamping squares 35.
  • FIG. 23 shows a detail of a cross section of a battery with an unclamped radiator and a clamping device with a clamping cuboid and a resilient element.
  • Fig. 24 shows a detail of a cross section of a battery with strained radiator and bracing device with clamping cuboid and resilient element.
  • the clamping cubes 35 are installed between the extrusion profiles 7.
  • a resilient element 40 e.g. wavy or profiled spring plate introduced into the gap 27.
  • the resilient element 40 is located between clamping cuboid 35 and cooler 5 on the one hand and bracing device 14 on the other hand and contacts at least the clamping cubes 35 and the bracing device 14.
  • tensioning the clamping block 35 ie the 90 ° twist thereof, the resilient element 40 deforms elastically and in the form that the resilient element 40 is stretched over the bracing device 14 against the radiator 5, which in turn is pressed against the battery 1.
  • FIG. 25 shows a three-dimensional representation of a battery with a chuck and tensioning device with clamping wedge and wedge tensioner.
  • Fig. 26 shows a perspective view of a clamping wedge and wedge tensioner.
  • FIG. 27 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and clamping device with clamping wedge and wedge tensioner.
  • Fig. 28 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping wedge and wedge tensioner.
  • the exciting element is not a slide-in clamping body, a clamping slide or a clamping block, but the complementary components clamping wedge 41 and wedge tensioner 42.
  • the clamping wedge or clamping wedges 41 are in introduced the gap 27 and contact on the one hand the radiator 5 and on the other hand, the wedge clamp 42.
  • the wedge clamp 42 in turn contacted on the one hand the clamping wedges 41 and on the other hand, the bracing device 14.
  • the wedge clamp 42 is a loose component.
  • the clamping wedges 41 are positioned in relation to the cooler 5, or connected thereto.
  • the clamping wedges 41 are essentially rods with a wedge-shaped cross-sectional shape
  • the wedge tensioner 42 is essentially a plate or sheet with wedge-shaped elevations 43, which correspond to the clamping wedges 41.
  • the bracing device 14 is already firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing. Similar to one of the variants shown here, namely the cocking slide 33, the bracing device 14 may be partially slotted 24 in the lateral area. The attachment mechanism of the wedge-tensioner 42 penetrates the slots 24 in the untensioned state. When tightening the wedge tensioner 42 is further inserted into the bracing device 14.
  • the wedges of the wedge-tensioner 42 and the wedges of the clamping wedge 41 thereby slide along each other, so that due to the wedge-shape, the clamping wedges 41 are clamped against the radiator 5 and the wedge-tensioner 42 is clamped against the bracing device 14.
  • the radiator 5 is consequently pressed against the battery 1.
  • the attachment mechanism of the wedge tensioner 44 prevents the wedge tensioner 42 from snapping back and thus releasing the tension.
  • the wedge tensioner 42 is preferably a plastic part.
  • Fig. 29 shows a three-dimensional view of a battery with cooler and clamping device with clamping wedge plate.
  • Fig. 30 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed cooler and bracing device with clamping wedge plate.
  • the exciting element is in this embodiment, the clamping wedge plate 45.
  • the clamping wedge plate 45 is introduced into the intermediate space 27 and contacted on the one hand the radiator 5 and on the other hand, the bracing device 14. Die Clamping plate 45 is a loose component.
  • the clamping wedge plate 45 is essentially a plate or plate with a wedge-shaped cross-sectional shape,
  • the bracing device 14 is in its radiator 5 facing shape with the clamping wedge plate 45 compliant, and therefore has a sloping connection surface. As in the previous variants, the bracing device 14 is already firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing. Similar to one of the preceding variants [clamping slide 33], the bracing device 14 can be partially slotted 24 in the lateral area. The fastening mechanism of the clamping wedge plate 46 penetrates the slots 24 in the untensioned state. When clamping the clamping wedge plate 45 is further inserted into the bracing device 14.
  • the clamping wedge plate 45 thereby slides along the cooler 5 and the bracing device 14, so that due to the angular contact surface of the clamping wedge plate 45 with the bracing device 14, the clamping wedge plate 45 is clamped against the radiator 5 and against the bracing device 14.
  • the radiator 5 is consequently pressed against the battery 1.
  • the attachment mechanism of the tension wedge plate 46 prevents the tension wedge plate 45 from snapping back and thus releasing the tension.
  • the clamping wedge plate 45 and the tensioning device 14 are preferably made of plastic in this embodiment.
  • FIG. 31 shows a three-dimensional view of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod.
  • FIG. 32 shows a detail from a longitudinal section of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod.
  • 33 shows a three-dimensional representation of a battery with strained cooler and bracing device with oval rod and securing tongue.
  • Fig. 34 shows a detail of a longitudinal section of a battery with strained radiator and bracing device with oval rod.
  • This variant differs from previous variants in principle only in the cross-sectional shape of the clamping element, which is in this variant of an oval shape and not rectangular.
  • the clamping element is therefore referred to in this embodiment as an oval-shaped rod 47 and not as a jaw 35.
  • the oval rods 47 are provided, for example in the tensioned state, with a securing pin 49 penetrating the oval rods 47, which freezes the angle of rotation of the oval rods 47.
  • the oval bars 47 can contact the extrusion profiles 7 themselves in the case of a cooler 5 with extrusion profiles 7 or with spacer plates 48 which are introduced between the extrusion profiles 7 and project slightly beyond them.
  • the clamping elements in the associated representations do not run parallel but transversely to the radiator.
  • FIG. 35 shows a three-dimensional representation of a battery with an unclamped radiator and a tensioning device with an elastic tension mat.
  • FIG. 36 shows a spatial representation of various elastic tension mats.
  • Fig. 37 shows a detail of a plan view of a battery with unstressed radiator and bracing device with elastic tensioning mat.
  • Fig. 38 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with elastic tensioning mat.
  • an elastic tensioning mat 50 is used.
  • the variant does not require a cover plate 9 of the cooler 5 in the case of an extrusion profile cooler 7, 5.
  • an elastic tensioning mat 50 is introduced in the untensioned state.
  • the elastic tensioning mat 50 is convex on at least one side.
  • the other side may also be convex or flat.
  • the convex side may face the radiator 5 and / or the bracing device 14 be and contacted in the untensioned state is not the entire surface with the cooler 5 and / or the bracing device 14,
  • the bracing takes place only with the attachment of the bracing device 14 on the module carrier 12. Then, the elastic tensioning mat 50 is elastically deformed and contacted, as a result of voltflächig with the cooler 5 and the bracing device 14.
  • the bracing device 14 receives no later than a spherical meniscus contour,
  • the convex shape of the elastic tensioning mat 50 is intended to allow a uniform pressure distribution to the radiator 5 in the outer and central region.
  • the tensioning mat 50 can be preassembled with the cooler 5 or the tensioning device 14, for example, via a kind of "undercut anchor".
  • the elastic tension mat 50 is preferably made of an elastomer, e.g. EPDM. A thermoplastic elastomer is conceivable.
  • the elastic tensioning mat 50 may be grooved, for example, to increase the tolerance range during clamping over the entire surface and to increase the instep away or to save weight and material.
  • the bracing device 14, the module carrier 12 or the battery 1 may have a stop in order to limit the tension or the deformation of the tensioning mat 50.
  • the stop defines the maximum approximation of the bracing device 14 to the battery 1 during bracing.
  • Fig. 39 shows a detail of a plan view of a battery with un tensioned radiator and bracing device. It does not use a chuck or elastic tension mat. In the intermediate region 27 between cooler 5 and bracing device 14 no additional element is introduced. Instead, only the bracing device 14 itself serves as a tensioning element.
  • the bracing device 14 is for this purpose an elastic element, for example spring steel, and curved in the unstressed state in the surface convex. The bracing takes place only with the attachment of the bracing device 14 on the module carrier 12. Then the bracing device 14 is elastically deformed and contacted as a result of deformation in the contacting region almost full surface with the radiator 5. The bracing device 14 is thereby approximately in the contacting area flat.
  • the originally convex shape of the bracing device 14 is intended to ensure a uniform pressure distribution on the cooler 5 in the outer as well as the central region in the braced state.
  • the tensioning device 14 may be corrugated or profiled, thereby increasing the rigidity and transferable forces of the tensioning device 14.
  • Fig. 40 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device.
  • Fig. 41 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with contiguous clamping body.
  • the individual clamping bodies in the intermediate region 27 are formed into a continuous clamping body 51, e.g. Extrusion profile summarized.
  • FIG. 42 shows a three-dimensional view of a battery with an unclamped cooler and a bracing device with an unfolding clamping plate.
  • Fig. 43 shows a three-dimensional representation of different set-up clamping plates.
  • FIG. 44 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with an unfolding clamping plate.
  • Fig. 45 shows a detail of a plan view of a battery with unstressed cooler and bracing device with Aufstell-clamping plate.
  • Fig. 46 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with strained cooler and bracing device with set-up clamping plate.
  • the exciting element is in this embodiment, similar to the wedge-tensioner and the clamping wedge plate Aufsteil clamping plate 52, the Aufstell-Spannpiatte 52 is introduced into the gap 27 and contacted on the one hand the cooler 5 and on the other hand, the bracing device 14.
  • the erection Spannpiatte 52 is essentially a plate or plate with regularly recurring elevations 55, the installation area of the erecting Spannpiatte 55. These elevations 55 are in the untensioned state at an angle of less than 90 ° from the base plate of the erection Spannpiatte 52 away. The ends of the elevations 55 are fixedly positioned in relation to the cooler 5 in the untensioned as well as in the tensioned state.
  • the radiator 5 is formed by a plurality of spaced-apart extrusion profiles 7 'may be designed so the projections 55, that it onsprofilen in the unstressed, as well as in the tensioned state exactly in the area between the Extmsi- 7 can be positioned see, for example FIG. 42-47.
  • the bracing device 14 is already firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing.
  • the bracing device 14 may be partially slotted 24 in the lateral region. These slots 24 are penetrated by tabs 54 of the erection Spannpiatte 52. The tensioning of the set-up Spannpiatte 52 is brought about by pulling on the tabs 54.
  • the Aufstell- Spannpiatte 52 shifts relative to the tensioning device 14 and the radiator 5, whereby the elevations 55 thus raise due to their fixed positioning and are under tension.
  • the elevations 55 are in the tensioned state at an angle of approximately 90 ° from the base plate of the erection Spannpiatte 52 away.
  • the cooler 5 is thereby pressed against the battery 1.
  • the fastening mechanism of the erection plate 53 prevents the set-up clamping plate 52 or the setting region 55 from snapping back and thus releasing the tension.
  • the attachment mechanism of the erecting Spannpiatte 53 may by one or more surveys 53 are formed on the underside of the set-up clamping plate 52. These attachment elevations 53 penetrate recesses 22 in the bracing device 14, the pairing fastening elevation 53 and recess 22 is matched with respect to their shape. When tightening the mounting projections 53 engage in a defined region of the recesses 22 a.
  • the recesses 22 can have, for example, a bone-shaped contour, while the fastening elevations 53 are V-shaped.
  • the erecting clamping plate 52 is preferably a plastic part.
  • Fig. 48 shows a detail of a plan view of a battery with cooler and bracing device with resilient element.
  • resilient elements 40 e.g. corrugated or profiled sheet of spring steel laid.
  • Fig. 49 shows a detail of a plan view of a battery with cooler and bracing device with expanding material.
  • an expanding material 56 e.g. Polyurethane foam introduced into the gap 27 between the cooler 5 and the tensioning device 14 .
  • the bracing device 14 must first be connected to the module carrier 12. The expanding material 56 may cure after expansion.
  • FIG. 50 shows a three-dimensional representation of a battery with a cooler and a tensioning device with elastic plugs.
  • FIG. Fig. 51 shows a spatial representation of an elastic plug mat.
  • FIG. 52 shows a detail of a top view of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with elastic plugs.
  • Fig. 53 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with Elastic plug.
  • Fig. 54 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with elastic plugs and resilient element.
  • Fig. 55 shows a perspective view of an elastic plug mat as an extrusion part.
  • the elastic element in this embodiment is the elastic plug or plugs 57.
  • the elastic plugs 57 are introduced into the intermediate space 27 and contact the cooler 5 on the one hand and the bracing device 14 on the other hand. In addition, the elastic plugs 57 partially penetrate the bracing device 14 in the unstressed state which is provided with corresponding recesses 22 for this purpose.
  • the elastic plug 57 is substantially cylindrical as a single piece, but has grooves and / or undercuts and tapered portions to pre-assemble the elastic plug 57 firstly with the recesses 22 of the tensioning device 14 in the untensioned condition, and vice versa snapping back after the voltage has been applied and thus preventing the voltage from loosening.
  • the elastic plug 57 is pushed further into the intermediate region 27. As a result, it is braced between the cooler 5 and the tensioning device 14, whereby the cooler 5 is pressed against the battery 1, and deforms elastically. Due to its design with bevelled areas, the elastic plug 57 then remains in the tensioned state and does not slide back into the recess 22.
  • the bracing device 14 is firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing in this embodiment.
  • the elastic plugs 57 may be connected in the form of an elastic plug mat 58.
  • the plugs 57 may be of different heights, in which case they are 58 higher in the central region of the plug.
  • the plug 57 or the plug mat 58 is produced as an extrusion part 59, the plug 57 then not being cylindrical Has more shape but an elongated » rod-shaped.
  • the elastic plugs 57, 58, 59 has a larger pressure surface and is more cost-effective to manufacture, but places greater demands on the tensioning device 14 in terms of strength.
  • the elastic plugs 57, 58, 59 can be formed by a metal-elastic element or by a plastic.
  • the elastic plugs 57, 58, 59 are an elastomer or thermoplastic elastomer, e.g. TPE, TPV. A combination of plastic and metallic parts is conceivable.
  • a resilient element 40 may additionally be introduced.
  • the plug 57, 58, 59 would not have to be elastic in this case, or to a lesser extent.
  • Fig. 56 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly battery with adjustment or gill plate.
  • intermediate materials so-called interface materials
  • cooler and battery or cell or stack it may be necessary to introduce intermediate materials, so-called interface materials, between cooler and battery or cell or stack in order to further improve the thermal contact. This may be necessary in particular if the unevenness and roughness of the parts to be joined are very pronounced and / or the radiator or the battery are made so rigid, so that a sufficient adaptation of the radiator to the interface surface of the battery by means of contact pressure Bracing causes no satisfactorily large contact areas.
  • the interface material thus increases the effective heat-conducting contact surface or reduces the counteractive air inclusions between radiator and battery.
  • Fig. 57 shows a perspective view of a matching or gill plate.
  • Fig. 58 is a perspective view of a portion of a trim or gill plate.
  • Fig. 59 is a perspective view of a portion of an alternative adapter or gill plate.
  • Fig. 60 is a perspective view of a portion of an alternative adapter or gill plate.
  • FIG. 61 shows a spatial representation of a section of a alternative adaptation or gill-biting.
  • FIG. 62 is a perspective view of a portion of an alternative fitting or dimpling embossing sheet.
  • FIG. FIG. 63 shows a spatial representation of a section of an alternative adaptation or dimple embossing plate.
  • FIG. 64 is a perspective view of a portion of an alternative fitting or dimpling embossing sheet; FIG.
  • the interface materials shown here can be of very different types and are fundamentally subdivided into the three groups of structural plates 60, adaptive intermediate media and integral connections, structural plates 60 can be soldered to the cooler.
  • Structural sheets 60 as the adapter or gill plate 60 conform to the two contact surfaces when the radiator and battery are compressed.
  • the structural plate 60 can be designed as a matching or knob / embossing plate 60, as a preformed domed sheet metal, or as a microstructure sheet.
  • structural sheets 60 can be designed as sheet metal sections or tips with different stiffnesses, as a corrugated embossing plate, as world-ribbed sheet metal or corrugated ribs, as an aluminum slotted foil.
  • the structural sheet 60 can be designed as a sandwich honeycomb sheet, as a needled sheet metal, as a release liner with intermediate nubs made of elastomer, or as aluminum foil.
  • suitable intermediate media such as heat-conducting film, heat-conductive silicone casting compound, plasticine, adhesive compound, aluminum flour, ceramic paste, copper paste, liquid metal, amorphous aluminum wool, PTC adhesive, phase change material, metal fleece, metal fleece, metal Velcro, metal Wool, metal flakes, compressible graphite foils, mounting foam; expanding graphite foam, liquid / spray rubber; or spray wax are used.
  • suitable intermediate media such as heat-conducting film, heat-conductive silicone casting compound, plasticine, adhesive compound, aluminum flour, ceramic paste, copper paste, liquid metal, amorphous aluminum wool, PTC adhesive, phase change material, metal fleece, metal fleece, metal Velcro, metal Wool, metal flakes, compressible graphite foils, mounting foam; expanding graphite foam, liquid / spray rubber; or spray wax are used.
  • suitable intermediate media such as heat-conducting film, heat-conductive silicone casting compound, plasticine, adhesive compound, aluminum flour, ceramic paste, copper paste, liquid metal, amorphous aluminum wool, PTC adhesive, phase change material, metal fleece
  • FIG. 65 shows a three-dimensional representation of a battery with cooler and clamping device, which is similar to the exemplary embodiment of FIGS. 5 to 9. ,
  • the bracing device 14 here represents a flexible, elastic tensioning band 15 or tensioning plate 15 which, viewed over its length, has beads 64 that run parallel to the longitudinal edge.
  • This strip or plate 15 is made, for example, of aluminum or steel, preferably spring steel. Also a plastic is conceivable.
  • the clamping plate 15 contacts the cooler 15 below and is connected under tension with the module carrier 12 or the housing 13, so that the cooler 5 is pressed against the battery 1.
  • the connection of the bracing device with the module carrier or the housing 18 can be brought about cohesively by welding or soldering or by screwing, riveting or insertion. Even a positive hooking / hooking or clipping is conceivable.
  • the beads 64 engage between the flat tubes and are supported at the bottom of the battery.

Abstract

The invention relates to a device for bracing an electrochemical energy storage module (1) with a cooler (5) which comprises at least one heat transition surface for transferring thermal energy, the energy storage module comprising at least one contact surface for the heat transition surface to rest on and at least two module supports (12) which are arranged on two opposite sides of the energy storage module. The device comprises a clamping plate (15) having at least two connecting elements (18), arranged at opposite ends of the clamping plate, for connecting the clamping plate to the module supports, the clamping plate being designed such as to enclose at least part of the circumference of the cooler and as to exert a bracing force onto at least sections of a side of the cooler facing away from the heat transition surface when the clamping plate is connected to the module supports.

Description

VERSPANNUNGSVORRICHTUNGEN FÜR ELEKTROCHEMISCHES  Strainers for electrochemical
ENERGIESPEICHERMODUL  ENERGY STORAGE MODULE
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls mit einem Kühler» eine Ener- giespeichervorrichtung, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. The present invention relates to a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler » an energy storage device, and to a method for producing an energy storage device according to the main claims.
Um die Langlebigkeit einer Batterie beim Laden, Entladen oder Lagern zu gewährleisten und deren optimale Leistungsfähigkeit im Betrieb zu sichern, ist es erforderlich, die Batterie in einem definierten Temperaturbereich zu halten, so dass die Batterie weder zu heiß noch zu kalt wird. Dazu wird die Batterie bzw. ein Stack mit einem Kühler oder einem Heizer ausgestattet, welcher die optimale Batterietemperatur herbeiführt bzw. hält. Der Kühler entfaltet seine maximale Wirksamkeit allerdings nur bei dessen optimalen Anbindung an die Batterie. In order to ensure the longevity of a battery during charging, discharging or storage and to ensure its optimum performance during operation, it is necessary to keep the battery within a defined temperature range, so that the battery is neither too hot nor too cold. For this purpose, the battery or a stack is equipped with a cooler or a heater, which causes or maintains the optimum battery temperature. The cooler, however, develops its maximum effectiveness only with its optimal connection to the battery.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls mit einem Kühler, eine verbesserte Energiespeichervorrichtung, sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls mit einem Kühler, eine Energiespeichervorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung gemäß den Hauptansprüchen gelöst. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für eine Anbin- dung eines Batteriekühlers an eine Batterie Verspannungsvorrichtungen mit verschiedenen Spannkonzepten verwendet werden können. Weiterhin können Interface-Materialien verwendet werden, die den Wärmedurchgangswiderstand zwischen Kühler und Batterie erniedrigen bzw. die nutzbare Kühlfläche erhö- hen, um eine optimale Anbindung zwischen Kühler und Batterie zu erreichen. Eine wärmetechnisch optimale Anbindung einer Kühlplatte an die Batterie kann durch eine gleichmäßige Verteilung eines Anpressdrucks erreicht werden. Dafür können plastisch vorgeformte oder vorgebogene Mittel verwendet werden, um in einer Ebene eine flächig verteilte Kraft aufbringen zu können. It is the object of the present invention to provide an improved device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler, an improved energy storage device, and an improved method for manufacturing an energy storage device. This object is achieved by a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler, an energy storage device, and a method for producing an energy storage device according to the main claims. The present invention is based on the finding that for a connection of a battery cooler to a battery bracing devices with different clamping concepts can be used. Furthermore, interface materials can be used which reduce the heat transfer resistance between radiator and battery or increase the usable cooling area in order to achieve an optimal connection between the radiator and the battery. A thermally optimal connection of a cooling plate to the battery can be achieved by a uniform distribution of contact pressure. For this purpose, plastically preformed or pre-bent means can be used in order to be able to apply a surface-distributed force in one plane.
Vorteilhafterweise kann durch eine Anwendung einer Verspannungsvorrichtung, wie sie hier vorgestellt wird, eine Verringerung eines Wärmeübergangswiderstands zwischen einem Energiespeichermodul und einer Temperiereinheit erreicht werden. Dadurch können aufwändige Arbeitsschritte, wie Löten oder Schweißen, sowie Kleben überflüssig werden. Eine Verringerung eines Arbeitsaufwands kann in geringeren Produktionskosten resultieren. Advantageously, a reduction of a heat transfer resistance between an energy storage module and a temperature control unit can be achieved by using a bracing device as presented here. As a result, complex work steps, such as soldering or welding, as well as gluing can be superfluous. Reducing labor costs can result in lower production costs.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls mit einem Kühler, der zumindest eine Wärmeübergangsfläche zum Übertragen von Wärmeenergie aufweist und wobei das Energiespeichermodul zumindest eine Anlagefläche zum Anlegen der Wärmeübergangsfläche sowie zumindest zwei Modulträger aufweist, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind. Die Vorrichtung zum Verspannen weist dabei ein Spannblech mit zumindest zwei, an gegenüberliegenden Enden des Spannblechs angeordneten Verbindungselementen zum Verbinden des Spannblechs mit den Modulträ- gern auf, wobei das Spannblecb ausgebildet ist, um den Kühler teilumfänglich zu umschließen und eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers auszuüben, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Unter einem elektrochemischen Energiespeichermodul kann eine Vorrichtung verstanden werden, die durch eine elektrochemische Reaktion elektrische Energie in chemische Energie umwandeln kann und diese speichern kann, und/oder in der umgekehrten elektrochemischen Reaktion gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln kann, und diese an zumindest zwei elektrischen Kontakten bereitstellen kann. Beispielsweise kann ein elektrochemisches Energiespeichermodul eine Batterie oder ein Akku sein. Das elektrochemische Energiespeichermodul kann ein einteiliges Gehäuse oder ein mehrteiliges Gehäuse aufweisen, das zumindest eine Anlagefläche aufweisen kann, die geeignet ist, um einen Kühler anzubringen. Das Gehäuse kann Ver- steifungselemente aufweisen, um eine erhöhte Stabilität des Gehäuses zu erreichen. Versteifungselemente können beispielsweise Modulträger sein. Unter einem Kühler kann eine Vorrichtung verstanden werden, die thermische Energie aufnehmen und ableiten oder zuführen und abgeben kann. Beispielsweise kann der Kühler ein Wärmetauscher sein. Der Kühler kann zumindest eine Wärmeübergangsfläche aufweisen, um an dem elektrochemischen Energie- speichermodul angeordnet zu werden. Unter einem Spannblech kann ein flächiges Bauteil verstanden werden, das eine Ausdehnung von einem ersten Modulträger zu einem zweiten Modulträger aufweisen kann. Eine Größe des Spannblechs kann im Wesentlichen einer Größe der Anlagefläche entsprechen. Das Spannblech kann Aussparungen zum Ausgleichen von Unregelmäßigkeiten des Kühlers aufweisen. Ein Verbindungselement kann eine Einrichtung zum Verbinden des Spannblechs mit einem der Modulträger sein. Das Verbinden kann durch Stoffschluss, Formschluss und zusätzlich oder alternativ über Kraft- schluss erfolgen. Beim Verbinden kann eine Spannkraft auf das Spannblech ausgeübt werden, die das Spannblech zumindest anteilig normal zur Anlagefläche als Verspannkraft auf den Kühler ausüben kann. Unter dem Merkmal„zwei Modulträger" kann erfindungsgemäß auch ein einteilig ausgebildetes Modul verstanden werden, welches zwei Modulträger aufweist, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind. The present invention provides a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler, which has at least one heat transfer surface for transferring heat energy and wherein the energy storage module has at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carrier disposed on two opposite sides of the energy storage module are. The clamping device has a clamping plate with at least two connecting elements arranged at opposite ends of the clamping plate for connecting the clamping plate to the module carrier. like, wherein the Spannblecb is formed to enclose the radiator partially circumferentially and exert a clamping force on at least portions of a side facing away from the heat transfer surface side of the radiator when the clamping plate is connected to the module carriers. An electrochemical energy storage module can be understood to mean a device that can convert electrical energy into chemical energy by an electrochemical reaction and store it, and / or convert chemical energy stored in the reverse electrochemical reaction into electrical energy, and convert it to at least two electrical energy Can provide contacts. For example, an electrochemical energy storage module may be a battery or a rechargeable battery. The electrochemical energy storage module may comprise a one-piece housing or a multi-part housing, which may have at least one contact surface, which is suitable for mounting a cooler. The housing may have stiffening elements in order to achieve increased stability of the housing. Stiffening elements may be, for example module carrier. Under a cooler, a device can be understood that absorb and dissipate thermal energy or can supply and deliver. For example, the cooler may be a heat exchanger. The cooler may have at least one heat transfer surface to be disposed on the electrochemical energy storage module. Under a clamping plate can be understood a flat component, which may have an extension from a first module carrier to a second module carrier. A size of the clamping plate can essentially correspond to a size of the contact surface. The clamping plate may have recesses for compensating for irregularities of the radiator. A connecting element may be a device for connecting the clamping plate to one of the module carriers. The connection can be made by material connection, positive connection and additionally or alternatively by force fit. When connecting a clamping force can be exerted on the clamping plate, which can exert the clamping plate at least partially normal to the contact surface as a clamping force on the radiator. Under the characteristic "two Module carrier "can be understood according to the invention also a one-piece module, which has two module carrier, which are arranged on two opposite sides of the energy storage module.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Verbin- dungselemente des Spannblechs eine der Verspannkraft entgegen gerichtete Vorbiegung aufweisen, wenn das Spannblech nicht mit den Modulträgern verbunden ist. Ferner kann das Spannblech die Verspannkraft gleichmäßig auf den Kühler oder Teilbereiche des Kühlers verteilen, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Unter einer Vorbiegung kann eine plastische Ver- formung verstanden werden, so dass die Enden des Spannblechs von dem Energiespeichermodul weggebogen sind, wenn das Spannblech nicht mit den Modulträgern verbunden ist. Wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist, kann eine Federkraft, die einer elastischen Verformung der Vorbiegung entgegen wirkt, die Verspannkraft verstärken, und gleichzeitig die Ver- Spannkraft gleichmäßig auf den Kühler übertragen. Dabei kann das Spannblech in direktem oder indirektem Kontakt mit dem Kühler stehen. According to one embodiment of the present invention, the connecting elements of the clamping plate may have a biasing force directed pre-bend when the clamping plate is not connected to the module carriers. Further, the clamping plate can evenly distribute the clamping force on the radiator or portions of the radiator when the clamping plate is connected to the module carriers. A pre-bend may be taken to mean a plastic deformation, so that the ends of the clamping plate are bent away from the energy storage module when the clamping plate is not connected to the module carriers. When the clamping plate is connected to the module carriers, a spring force which counteracts an elastic deformation of the pre-bend can increase the clamping force, and at the same time transfer the clamping force uniformly to the cooler. In this case, the clamping plate can be in direct or indirect contact with the radiator.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung zumindest einem Spannkörper zum Anordnen zwischen dem Kühler und dem Spannblech aufweisen. Unter einem Spannkörper kann ein Andruckelement verstanden werden, das die Verspannkraft vom dem Spannblech auf den Kühler übertragen kann, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Dabei kann ein Spannkörper das Spannblech aus einer Ebene auslenken, um aus der Spannkraft des Spannblechs die Verspannkraft für das Spannelement zu be- wirken. Ferner kann unter einem Spannkörper erfindungsgemäß auch ein Ein- schub-Spannkörper, ein Spannschieber, ein Spannquader, ein Spannkeil, ein Oval-Stab oder eine äquivalente Ausführungsform verstanden werden. According to a further embodiment, the device may comprise at least one clamping body for arranging between the radiator and the clamping plate. A clamping body can be understood as a pressure element which can transmit the clamping force from the clamping plate to the cooler when the clamping plate is connected to the module carriers. In this case, a clamping body can deflect the clamping plate out of a plane in order to cause the clamping force of the clamping element from the clamping force of the clamping plate. Furthermore, a clamping body according to the invention can also be understood to mean a push-in clamping body, a clamping slide, a clamping block, a clamping wedge, an oval bar or an equivalent embodiment.
Dabei kann ein Zustand des Spannkörpers von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand veränderbar sein, wobei der Spannkörper im ersten Zustand eine geringere Verspannkraft auf den Kühler oder Teilbereiche des Kühlers als im zweiten Zustand ausübt, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Unter einem ersten Zustand kann ein Zustand während der Montage verstanden werden. Unter einem zweiten Zustand kann ein verspannter Zustand verstanden werden. Beispielsweise kann der Spannkörper im zweiten Zustand zumindest normal zum Kühler eine größere Ausdehnung aufweisen als in dem ersten Zustand. Dadurch kann das Spannblech elastisch gedehnt werden und über eine vergrößerte Spannkraft im Spannblech eine größere Verspannkraft auf den Kühler ausüben, als wenn der Spannkörper im ersten Zustand ist. Ferner kann der Spannkörper zumindest einen Kraftangriffspunkt zum Verändern des Spannkörpers vom ersten Zustand in den zweiten Zustand aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der Spannkörper eine Rasteinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um eine Veränderung des Spannkörpers vom ersten Zustand in den zweiten Zustand zu ermöglichen und ein Zurückkehren vom zweiten Zustand in den ersten Zustand zu verhindern. Unter einem Kraftangriffspunkt kann ein Mittel zum Bewegen zumindest eines Teils des Spannkörpers verstanden werden. Dabei kann die Bewegung translatorisch und/oder rotatorisch sein. Der Kraftangriffspunkt kann verschiedene Formen aufweisen. Beispielsweise eine Lasche, ein Steg, eine Platte, ein Kopf oder ein Zahnrad. Der Kraftangriffspunkt kann die Bewegung auf den Spannkörper übertragen. Unter einer Rasteinrichtung kann eine Ausformung am Spannkörper verstanden werden, die im Zusammenspiel mit umgebenden Kanten und/oder Flächen eine selbständige Zustandsänderung unterbindet. Beispielsweise kann eine Rasteinrichtung eine Schnappfeder, ein Sicherungssplint oder Sicherungsdraht sein. Ebenso kann die Rasteinrichtung während eines Einrastens kurzzeitig eine größere Ausdehnung normal zum Kühler aufweisen, als im zweiten Zustand. Dadurch kann eine Zustandsänderung zurück in den ersten Zustand durch eine dafür notwendige Aktivierungskraft gehemmt werden. Der Spannkörper kann ausgebildet sein, um die Verspannkraft gleichmäßig auf den Kühler oder Teilbereiche des Kühlers zu verteilen, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist Beispielsweise kann ein einzelner Spannkörper über eine kontinuierliche Umlenkung eine flächige Verteilung der Verspannkraft bewirken. Ebenso kann eine Mehrzahl von Spannkörpern über je eine Umlenkung des Spannblechs an je einem der Spannkörper eine gleichmäßige Verteilung der Verspannkraft auf die Mehrzahl von Spannkörpern bewir- ken. Durch eine Variation eines Grades der Umlenkung kann die Verspannkraft auch ungleichmäßig verteilt werden. In this case, a state of the clamping body can be changed from a first state to a second state, wherein the clamping body in the first state, a lower clamping force on the radiator or portions of the radiator as in the second state exerts when the clamping plate is connected to the module carriers. Under a first state, a state during assembly can be understood. Under a second state, a strained state can be understood. For example, the clamping body in the second state, at least normal to the radiator have a greater extent than in the first state. As a result, the clamping plate can be elastically stretched and exert an increased clamping force in the clamping plate a larger clamping force on the radiator, as when the clamping body is in the first state. Furthermore, the clamping body can have at least one point of force application for changing the clamping body from the first state to the second state. Additionally or alternatively, the clamping body may comprise a latching device, which is designed to allow a change of the clamping body from the first state to the second state and to prevent a return from the second state to the first state. A force application point can be understood as meaning a means for moving at least part of the clamping body. In this case, the movement can be translational and / or rotational. The force application point may take various forms. For example, a tab, a bridge, a plate, a head or a gear. The force application point can transmit the movement to the tensioning body. A latching device can be understood to mean a shape on the clamping body which, in interaction with surrounding edges and / or surfaces, prevents an independent state change. For example, a latching device may be a snap spring, a cotter pin, or a fuse wire. Likewise, the latching device may briefly have a greater extent normal to the radiator during a latching, as in the second state. As a result, a state change back to the first state can be inhibited by a necessary activation force. The clamping body can be designed to distribute the clamping force evenly on the radiator or portions of the radiator when the clamping plate Connected to the module carriers, for example, a single clamping body can bring about a continuous deflection of an areal distribution of the clamping force. Likewise, a plurality of clamping bodies can effect a uniform distribution of the clamping force on the plurality of clamping bodies via one deflection of the clamping plate on each one of the clamping bodies. By varying a degree of deflection, the clamping force can also be distributed unevenly.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Spannkörper eine Einrichtung zum Aufnehmen eines Heizelementes aufweisen, Ein Heizelement kann ein Mittel zum Zuführen thermischer Energie sein. Beispielsweise kann das Heizelement ein Heizdraht sein. Dadurch kann dem Energiespeichermodul Wärmeenergie zugeführt werden, wenn der Kühler keine Energie abgibt. In a further embodiment, the clamping body may comprise means for receiving a heating element. A heating element may be a means for supplying thermal energy. For example, the heating element may be a heating wire. As a result, heat energy can be supplied to the energy storage module when the cooler does not emit energy.
Ferner schafft die Erfindung auch eine Energiespeichervorrichtung mit einem Kühler, mit zumindest einer Wärmeübergangsfläche zum Übertragen von Wärmeenergie, Desweiteren umfasst die Energiespeichervorrichtung ein Energiespeichermodul mit zumindest einer Anlagefläche zum Anlegen der Wärmeübergangsfläche sowie zumindest zwei Modulträgern, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind, wobei der Kühler an der Anlagefläche angeordnet ist. Ferner weist die Energiespeichervorrichtung eine Vorrichtung zum Verspannen des elektrochemischen Energiespeichermoduls mit dem Kühler gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf, wobei die Verbindungselemente mit den Modulträgern verbunden sind» und das Spannblech den Kühler zumindest teilumfänglich umschließt und das Spannblech eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers ausübt. Furthermore, the invention also provides an energy storage device with a cooler, with at least one heat transfer surface for transferring heat energy. Furthermore, the energy storage device comprises an energy storage module with at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carriers, which are arranged on two opposite sides of the energy storage module, wherein the cooler is arranged on the contact surface. Furthermore, the energy storage device has a device for clamping the electrochemical energy storage module with the radiator according to an embodiment of the invention, wherein the connecting elements are connected to the module carriers » and the clamping plate surrounds the radiator at least partially and the clamping plate a clamping force on at least portions of a heat transfer surface exerted side of the radiator.
Dabei kann zwischen dem Kühler und dem Energiespeichermodul ein Zwi- schen- aterial angeordnet sein, das über eine plastische und zusätzlich oder alternativ eine elastische Verformung Unebenheiten der Wärmeübergangsfläche und zusätzlich oder alternativ der Anlagefläche ausgleicht. Unter einem Zwischen-Material kann ein Interface-Material, also ein Mittel zur Erniedrigung eines Wärmeübergangswiderstands verstanden werden. Beispielsweise kann das Interface-Material eine Kontaktfläche zwischen dem Kühler und dem Energiespeichermodul vergrößern. Das Interface-Material kann gute Wärmeleiteigenschaften aufweisen. Dadurch kann das Interface-Material Wärmeleitbrücken innerhalb der Unebenheiten ausbilden und dadurch den Wärmeübergangswiderstand verringern. In this case, an intermediate material can be arranged between the cooler and the energy storage module, which compensates for unevennesses of the heat transfer surface and additionally or alternatively the contact surface via a plastic and additionally or alternatively an elastic deformation. Under a Intermediate material can be understood as an interface material, that is to say as a means of reducing a heat transfer resistance. For example, the interface material may increase a contact area between the radiator and the energy storage module. The interface material can have good heat conduction properties. As a result, the interface material can form thermal bridges within the bumps and thereby reduce the heat transfer resistance.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung, mit einem Schritt des Bereitsteilens eines Kühlers, mit zu- mindest einer Wärmeübergangsfläche zum Übertragen von Wärmeenergie. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines Energiespeichermoduls mit zumindest einer Anlagefläche zum Anlegen der Wärmeübergangsfläche sowie zumindest zwei Modulträgern, die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Bereitsteliens einer Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls mit einem Kühler» mit einem Spannblech mit zumindest zwei gegenüberliegenden Verbindungselementen zum Verbinden des Spannblechs mit den Modulträgern, wobei das Spannblech ausgebildet ist, um den Kühler teilumfänglich zu umschließen, und eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers auszuüben, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Das Verfahren umfasst auch einen Schritt des Anordnens des Kühlers an dem Energiespeichermodul, wobei die Wärmeübergangsfläche an der Aniagefläche angelegt wird. Ferner umfasst das Ver- fahren einen Schritt des Verbindens der Verbindungselemente mit den Modulträgern, um mit dem Spannblech den Kühler teilumfänglich zu umschließen, und eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers auszuüben. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen; Furthermore, the invention comprises a method for producing an energy storage device, comprising a step of providing a cooler, with at least one heat transfer surface for transferring heat energy. Furthermore, the method comprises a step of providing an energy storage module with at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carriers, which are arranged on two opposite sides of the energy storage module. Furthermore, the method comprises a step of providing a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler having a clamping plate with at least two opposing connecting elements for connecting the clamping plate to the module carriers, wherein the clamping plate is designed to enclose the cooler part of the circumference, and a Apply clamping force on at least portions of a side remote from the heat transfer surface side of the radiator, when the clamping plate is connected to the module carriers. The method also includes a step of placing the radiator on the energy storage module, wherein the heat transfer surface is applied to the abutment surface. Furthermore, the method comprises a step of connecting the connecting elements to the module carriers in order to partially enclose the cooler with the clamping plate, and to exert a clamping force on at least partial regions of a side of the cooler facing away from the heat transfer surface. Advantageous embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it;
Fig. 1 eine schematische zweidimensionale Darstellung der Baugruppe Batte- rie; 1 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly Batte- rie;
Fig. 2 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Modulträger; Figure 2 is a perspective view of a battery with module carrier.
Fig. 3 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Schichtblech-Kühler; Fig. 3 is a perspective view of a battery with laminated heat sink cooler;
Fig. 4 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Extrusionsprofil-Kühler; Fig. 4 is a perspective view of a battery with extrusion profile cooler;
Fig. 5 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Spannvorrichtung; 5 is a perspective view of a battery with cooler and tensioning device.
Fig. 6 eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Batterie mit Kühler über Spannkörper; Figure 6 is a perspective view of a tension of a battery with radiator on clamping body.
Fig. 7 eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Batterie mit Kühler über Modulträger mit integrierter Verspannungsvorrichtung; 7 is a perspective view of a tension of a battery with a radiator via a module carrier with integrated bracing device;
Fig. 8 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und ausgesparter Spannvorrichtung; Fig. 9 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Schlitz- Laschenverspannung; 8 is a perspective view of a battery with a cooler and a recessed clamping device; Figure 9 is a perspective view of a battery with cooler and slot-strap clamping.
Fig. 10 eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Batterie mit Kühler über Einschub-Spannkörper: Fig. 1 1 eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Batterie mit Kühler über gegliederten Einschub-Spannkörper; 10 shows a three-dimensional representation of a tension of a battery with a cooler via a plug-in tensioning body: Figure 1 1 is a perspective view of a tension of a battery with radiator on articulated insert clamping body.
Fig. 12 eine räumliche Darstellung eines gegliederten Einschub-Spannkörpers; Fig. 13 eine räumliche Darstellung eines zusammenhängenden gegliederten Einschub-Spannkörpers; Fig. 12 is a perspective view of an articulated insert clamping body; Fig. 13 is a perspective view of a contiguous articulated insert clamping body;
Fig. 14 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannschiebern; 14 is a perspective view of a battery with unclamped radiator and bracing device with Spannschiebern.
Fig. 15 eine räumliche Darstellung einer unverspannten Verspannungsvorrichtung mit Spannschiebem; Fig. 15 is a perspective view of an unstressed tensioning device with Spannschiebem;
Fig. 16 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannschiebern; 16 is a perspective view of a battery with strained radiator and bracing device with Spannschiebern.
Fig. 1 7 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader; Fig. 18 eine räumliche Darstellung eines Spannquader; Fig. 1 7 is a perspective view of a battery with unstressed radiator and bracing device with clamping cubes; Fig. 18 is a perspective view of a clamping cuboid;
Fig. 19 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader; Fig. 20 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader; 19 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and bracing device with clamping cuboid; 20 is a perspective view of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid;
Fig. 21 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader; Fig. 22 einen Ausschnitt einer räumlichen Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader und alternativem Endstück des Spannquaders; 21 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid; 22 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with cooler and bracing device with clamping cuboid and alternative end piece of the clamping cuboid;
Fig. 23 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspann- tem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader und federndem Element; FIG. 23 shows a detail of a cross section of a battery with an unclamped cooler and a clamping device with a clamping cuboid and a resilient element; FIG.
Fig. 24 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader und federndem Element; 24 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid and resilient element;
Fig. 25 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil und Keil-Spanner; Fig. 26 eine räumliche Darstellung eines Spannkeils und Keii-Spanners; Fig. 25 is a perspective view of a battery with a chuck and tensioning device with clamping wedge and wedge tensioner; Fig. 26 is a perspective view of a clamping wedge and Keii tensioner;
Fig. 27 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil und Keil- Spanner; 27 shows a detail of a cross section of a battery with unclamped radiator and bracing device with clamping wedge and wedge tensioner;
Fig. 28 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil und Keil-Spanner; FIG. 28 is a detail of a cross section of a battery with strained cooler and tensioning device with clamping wedge and wedge tensioner; FIG.
Fig. 29 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspan- nungsvorrtchtung mit Spannkeil-platte; FIG. 29 shows a three-dimensional view of a battery with a cooler and a bracing device with clamping wedge plate; FIG.
Fig. 30 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil-platte; Fig. 31 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval-Stab; Fig. 32 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval-Stab; Figure 30 is a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and bracing device with clamping wedge plate. Figure 31 is a perspective view of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod. FIG. 32 shows a section of a longitudinal section of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod; FIG.
. 33 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval-Stab und Sicherungssplint; , 33 shows a three-dimensional view of a battery with strained cooler and bracing device with oval bar and securing pin;
Fig. 34 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval-Stab; Fig. 35 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischer Spannmatte; 34 shows a detail of a longitudinal section of a battery with strained cooler and bracing device with oval rod; 35 is a perspective view of a battery with unstressed radiator and bracing device with elastic tensioning mat.
Fig. 36 eine räumliche Darstellung verschiedener elastischer Spannmatten; Fig. 37 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischer Spannmatte; FIG. 36 is a perspective view of various elastic tension mats; FIG. FIG. 37 shows a detail of a plan view of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with an elastic tension mat; FIG.
Fig. 38 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischer Spannmatte; FIG. 38 is a detail of a top view of a battery with a clamped cooler and a tensioning device with an elastic tension mat; FIG.
Fig. 39 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung; 39 is a detail of a plan view of a battery with unclamped radiator and bracing device.
Fig. 40 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspannte Kühler und Verspannungsvorrichtung; FIG. 40 shows a detail of a plan view of a battery with a braced cooler and bracing device; FIG.
. 41 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit zusammenhängendem Spannkörper; Fig. 42 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell-Spannplatte; , 41 is a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with contiguous clamping body; FIG. 42 shows a three-dimensional view of a battery with an unclamped radiator and a tensioning device with an erecting clamping plate; FIG.
Fig. 43 eine räumliche Darstellung verschiedener Aufstell-Spannplatten; Fig. 44 einen Ausschnitt einer räumlichen Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell- Spannplatte; Fig. 43 is a perspective view of various erecting clamping plates; FIG. 44 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with an unclamped radiator and a bracing device with an erecting clamping plate; FIG.
Fig. 45 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell-Spannplatte; 45 is a detail of a plan view of a battery with unstressed radiator and bracing device with erection clamping plate.
Fig. 46 einen Ausschnitt einer räumlichen Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell- Spannplatte; FIG. 46 is a detail of a three-dimensional view of a battery with a clamped cooler and a tensioning device with a mounting clamping plate; FIG.
Fig. 47 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell-Spannplatte; 47 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with set-up clamping plate;
Fig. 48 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit Kühler und Ver- spannungsvorrichtung mit federndem Element; FIG. 48 shows a detail of a top view of a battery with a cooler and a tensioning device with a resilient element; FIG.
Fig. 49 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit expandierendem Material; Fig. 50 eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischen Pfro fen; FIG. 49 shows a detail of a plan view of a battery with cooler and bracing device with expanding material; FIG. Fig. 50 is a perspective view of a battery with cooler and bracing device with elastic Pfro fen;
Fig. 51 eine räumliche Darstellung einer elastischen Pfropfen matte; Fig. 52 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischen Pfropfen; Fig. 53 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischen Pfropfen; Fig. 51 is a perspective view of an elastic plug mat; FIG. 52 shows a detail of a top view of a battery with an unstressed cooler and a bracing device with elastic plugs; FIG. FIG. 53 is a detail of a plan view of a battery with a strained cooler and a bracing device with elastic plugs; FIG.
Fig. 54 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischen Pfropfen und federndem Element; FIG. 54 shows a detail from a top view of a battery with strained cooler and bracing device with elastic plug and resilient element; FIG.
Fig. 55 eine räumliche Darstellung einer elastischen Pfropfenmatte als Extrusi- onsteil; FIG. 55 is a perspective view of an elastic plug mat as an extrusion part; FIG.
Fig. 56 eine schematische zweidimensionale Darstellung der Baugruppe Batterie mit Anpassungs- oder Kiemenblech; FIG. 56 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly battery with adaptation or gill plate; FIG.
Fig. 57 eine räumliche Darstellung eines Anpassungs- oder Kiemenblechs; Fig. 57 is a perspective view of a matching or gill plate;
Fig. 58 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines Anpassungs- oder Kiemenblechs; FIG. 58 is a perspective view of a portion of a trim or gill plate; FIG.
Fig. 59 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpas- sungs- oder Kiemenblechs; FIG. 59 shows a spatial representation of a section of an alternative adaptation or gill plate; FIG.
Fig. 60 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpas¬ sungs- oder Kiemenblechs; Fig. 61 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Kiemenblechs; Figure 60 a perspective view of a detail of an alternative ANPAS ¬ tration or gills sheet. Fig. 61 is a perspective view of a portion of an alternative adapter or gill plate;
Fig. 62 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Noppen/Prägeblechs; Fig. 63 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpas- sungs- oder Noppen/Prägeblechs; FIG. 62 is a perspective view of a portion of an alternative fitting or dimple embossing plate; FIG. FIG. 63 shows a spatial representation of a section of an alternative adaptation or dimple embossing plate; FIG.
Fig. 64 eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpas- sungs- oder Noppen/Prägeblechs; und FIG. 64 is a perspective view of a section of an alternative adaptation or dimple embossing plate; FIG. and
Fig. 65 eine räumliche Darstellung einer Ausführungsform einer Batterie mit Kühler und Spannvorrichtung ähnlich Figur 5. FIG. 65 shows a spatial illustration of an embodiment of a battery with cooler and tensioning device similar to FIG. 5.
In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird. Für eine vollständige Auflistung der Bezugszeichen ist eine Bezugszeichenliste beigefügt. In the following description of the preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various drawings and similar, and a repeated description of these elements will be omitted. For a complete list of reference numerals, a list of reference numerals is attached.
Fig. 1 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung der Baugruppe Batterie und Fig. 2 eine räumliche Darstellung einer entsprechenden Batterie mit Modulträger. Die Batterie 1 besteht im Wesentlichen aus einem oder mehreren Batterie- Stacks 1 die in Reihe und/oder parallel miteinander elektrisch verschalten 3 sind. Die Stacks 1 können dabei neben-, hinter- oder übereinander angeordnet sein. Die Batterie 1 und/oder der Stack 1 können mit weiteren elektronischen Bauteilen 4 ausgestattet sein. Die Batterie 1 wird in der Regel von einem Ge- häuse 13 umschlossen. Der Stack 1 besteht im Wesentlichen aus einer Mehrzahl hintereinander angeordneter Zellen 2, die miteinander elektrisch verschalten 3 sind. Um den Zellverbund des Stacks 1 zu fassen und zu positionieren kann der Stack 1 mit einem Modulträger 12 versehen werden, der den Zellverbund möglichst in x-, y- und z- Richtung zusammenhält. Der Modulträger 12 kann beispielsweise eine korbartige Gestalt aufweisen oder aus außenliegen- den Platten oder Druckkörpern bestehen, die die Zelten 2 über Gewindestangen halten. Fig. 1 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly battery and Fig. 2 shows a spatial representation of a corresponding battery with module carrier. The battery 1 consists essentially of one or more battery stacks 1 which are connected in series and / or parallel to each other electrically 3. The stacks 1 can be arranged side by side, behind or one above the other. The battery 1 and / or the stack 1 may be equipped with further electronic components 4. The battery 1 is usually enclosed by a housing 13. The stack 1 consists essentially of a plurality of successively arranged cells 2, which are interconnected electrically 3. In order to grasp and position the cell composite of the stack 1, the stack 1 can be provided with a module carrier 12 which holds the cell assembly together in the x, y and z directions, if possible. The module carrier 12 may, for example, have a basket-like shape or be located outside. the plates or pressure bodies that hold the tents 2 via threaded rods.
Um die Batterie 1 in einem definierten Temperaturbereich zu halten, wird die Batterie 1 bzw, der Stack 1 mit einem Kühler oder Heizer 5 ausgestattet, wel- eher die optimale Batterietemperatur herbeiführt bzw. hält. Den Kühler 5 durchströmt dabei Luft, Kühl- oder Kältemittel, in der Reget jedoch Kühlmittel. In order to keep the battery 1 in a defined temperature range, the battery 1 or the stack 1 is equipped with a cooler or heater 5, which rather causes or maintains the optimum battery temperature. The cooler 5 flows through air, coolant or refrigerant, in the Reget, however, coolant.
Fig. 3 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Schichtblech-Kühler und Fig. 4 eine räumliche Darstellung einer entsprechenden Batterie mit Extru- sionsprofil-Kühler. FIG. 3 shows a three-dimensional view of a battery with laminated plate cooler, and FIG. 4 shows a three-dimensional representation of a corresponding battery with extrusion profile cooler.
Der Kühler 5 kann dabei auf unterschiedliche Weise gestaltet sein. Gängig ist ein Ganzaluminium-Kühler 5, welcher beispielweise durch Schichtbleche 6 oder Extrusionsprofile 7 gebildet wird. Im Falle der Extrusionsprofile 7 z.B. Flachroh- re werden diese dabei an den Enden über Sammelkästen 8 gefasst. Die Extrusionsprofile 7 können zueinander beabstandet sein. Der Kühler 5 kann ein Deck- oder Versteifungsblech 9 aufweisen, welches auf der Ober- und/oder Unterseite des Kühlers 5 angebracht wird. Der Kühler 5 wird über Leitungen 10 mit dem Kühlmittel versorgt. Der Kühler 5 kann außerdem mit elektrischen Heiz- Komponenten 11 z.B. Heizdraht ausgestattet sein, um das Kühltnitte! und/oder die Batterie 1 zu erwärmen. The cooler 5 can be designed in different ways. Common is a all-aluminum cooler 5, which is formed for example by laminations 6 or extrusion profiles 7. In the case of extrusion profiles 7 e.g. Flat tubes are thereby gripped at the ends via collecting boxes 8. The extrusion profiles 7 may be spaced apart from each other. The cooler 5 may have a cover or stiffening plate 9, which is mounted on the top and / or bottom of the radiator 5. The cooler 5 is supplied via lines 10 with the coolant. The cooler 5 may also be provided with electrical heating components 11 e.g. Heating wire be equipped to the Kühltnitte! and / or to heat the battery 1.
Prinzipiell kann ein Stack 1 mit einer Mehrzahl an Kühlern 5 ausgestattet werden, indem die Kühler 5 zum Beispiel zwischen den einzelnen Zellen 2 einge- bracht werden. In der Regel wird der Stack 1 oder die Batterie 1 jedoch nur mit einem Kühler 5 versehen, der dann oberhalb oder unterhalb oder an den Seiten des Stacks 1 flächig angebracht wird. Gezeigt ist der zweitgenannte Fall. Der Kühler 5 steht dabei in direktem oder indirektem Kontakt mit der Außenhaut der Zellen 2. Um die bestmögliche Wirksamkeit des Kühlers 5 im Betrieb zu erzielen, ist es notwendig, den Wärmedurchgangswiderstand zwischen Kühler 5 und Stack 1 zu reduzieren. Hierzu wäre eine stoffschlüssige Verbindung der beiden Komponenten am besten geeignet, was jedoch bei realen Anwendungen meist nicht praktikabel ist. Der hier vorgestellte Lösungsansatz sieht deswegen eine Ver- Spannung 14 des Kühlers 5 gegen die Batterie/Stack 1 vor, wobei mit ausreichend hohem Druck und einer gleichmäßigen Verteilung desselben auf die Fügeflächen, die oberflächigen Unebenheiten und Rauigkeiten der beiden Fügepartner ausgeglichen werden, um einen möglichst großflächigen und, aus thermischer Sicht, hochqualitativen Kontakt zwischen Kühler 5 und Stack 1 herzu- stellen. Dabei soll der Bauraumbedarf des Verspannmechanismus 14 möglichst gering ausfallen. Selbiges gilt für die Fertigungskosten und den Montageaufwand. In principle, a stack 1 can be equipped with a plurality of coolers 5 by introducing the coolers 5, for example, between the individual cells 2. In general, however, the stack 1 or the battery 1 is provided only with a cooler 5, which is then attached over or above or on the sides of the stack 1 area. Shown is the second case. The cooler 5 stands in direct or indirect contact with the outer skin of the cells 2. In order to achieve the best possible efficiency of the cooler 5 in operation, it is necessary to reduce the heat transfer resistance between the cooler 5 and stack 1. For this purpose, a cohesive connection of the two components would be best suited, but this is usually not practical in real applications. The solution presented here therefore provides a tension 14 of the radiator 5 against the battery / stack 1, wherein with sufficiently high pressure and a uniform distribution of the same to the joint surfaces, the surface unevenness and roughness of the two joining partners are compensated to a possible from a thermal point of view, make high-quality contact between cooler 5 and stack 1. In this case, the space requirement of Verspannmechanismus 14 should be as low as possible. The same applies to the production costs and assembly costs.
In den nachfolgend aufgeführten Abbildungen der Verspannungsvo Richtungen 14 wird der Einfachheit halber der Kühler 5 stets als Extrusionsprofil-Kühler 7, 5 dargestellt. Die hier vorgestellte Vorrichtung kann jedoch prinzipiell jeden Kühler 5 unabhängig von Ausführung und Bauart betreffen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird dabei auf die Darstellung von Sammelkästen 8 und Leitungen 10 verzichtet. Auch zeigen die Darstellungen des Kühlers 5 durchgängig die Unterseite der Batterie 1 als Fügestelle des Kühlers 5. Die Varianten, Ausführungen und Verspannungsvorschriften bleiben jedoch auf diese Anwendung nicht beschränkt. For the sake of simplicity, the cooler 5 is always shown as an extrusion-profile cooler 7, 5 in the illustrations of the stress directions 14 below. However, the device presented here may in principle relate to each cooler 5 regardless of design and type. For reasons of clarity, the representation of collecting boxes 8 and lines 10 is dispensed with. Also, the illustrations of the radiator 5 consistently show the underside of the battery 1 as the joint of the radiator 5. However, the variants, designs and bracing regulations remain unrestricted to this application.
Fig. 5 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Spannvor- richtung und Fig. 6 eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer entsprechenden Batterie mit Kühler über Spannkörper. 5 shows a three-dimensional representation of a battery with cooler and clamping device, and FIG. 6 shows a spatial representation of a tension of a corresponding battery with cooler via clamping body.
Die Verspannungsvorrichtung 14 stellt hier ein biegsames, elastisches Spannband 1 5 oder Spannblech 15 dar. Dieses besteht beispielsweise aus Aluminium oder Stahl, in bevorzugter Weise Federstahl. Auch ein Kunststoff ist denkbar. Das Spannblech 15 kontaktiert den Kühler 15 bzw. die Spannkörper 16 s. unten und wird unter Spannung mit dem Modulträger 12 oder dem Gehäuse 13 verbunden, sodass der Kühler 5 dabei gegen die Batterie 1 gedrückt wird. Die Verbindung der Verspannungsvorrichtung mit dem Modulträger oder dem Gehäuse 18 kann stoffschlüssig durch Schweißen oder Löten oder durch ein Verschrau- ben, Vernieten oder Einsetzfügen herbeigeführt werden. Auch ein formschlüssi- ges Einhängen/Einhaken oder Einklipsen ist denkbar. The bracing device 14 here represents a flexible, elastic tensioning band 1 5 or tensioning plate 15. This consists for example of aluminum or steel, preferably spring steel. Also a plastic is conceivable. The clamping plate 15 contacts the cooler 15 and the clamping body 16 s. below and is connected under tension with the module carrier 12 or the housing 13, so that the cooler 5 is pressed against the battery 1. The connection of the bracing device to the module carrier or the housing 18 can be brought about materially by welding or soldering or by screwing, riveting or inserting. Even a positive hooking / hooking or clipping is conceivable.
Der Kühler 5 selbst kann dazu mit Spannkörpern 16 ausgeführt werden, über welche der Spanndruck auf den Kühler 5 eingeleitet wird. Die Spannkörper 16 erheben sich dazu in regelmäßigen Abständen vom Kühler 5, und können je nach Position auf dem Kühler 5 in unterschiedlicher Höhe ausgeführt werden. Dabei können die im mittigen Bereich des Kühlers 5 angebrachten Spannkörper 16 in zunehmender Weise höher sein als außen, um eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Kühler 5 außen wie auch mittig zu erreichen. Handelt es sich bei dem Kühler 5 um einen Kühler 7, 5 mit mehreren Extrusi- onsprofilen z. B. Flachrohre, und sind diese zueinander beabstandet und über ein Deckblech 9 miteinander verbunden s. Fig. 5 und 6, können die Spannkörper 16 zwischen den Extrusionsprofilen 7 auf dem Deckblech 9 aufgebracht werden, sodass die Spannkörper 16 auch noch die Funktion eines Distanzele- mentes 16 haben können, wenn sie mit den Extrusionsprofilen 7 kontaktieren. Die Spannkörper 16 können beispielsweise aus Kunststoff oder Metall sein. Sind Extrusionsprofil 7, Deckblech 9 und Spannkörper 16 aus Aluminium, können sie auf geeignete Weise miteinander verlötet werden. Die Spannkörper 16 können Aussparungen oder Bohrungen 17 aufweisen, die als Aufnahmen für Heizelemente 17 wie zum Beispiel eines elektrischen Heizdrahtes dienen. The cooler 5 itself can be carried out with clamping bodies 16, via which the clamping pressure is introduced to the cooler 5. The clamping body 16 rise at regular intervals from the radiator 5, and can be performed depending on the position on the radiator 5 at different heights. The attached in the central region of the cooler 5 clamping body 16 may be higher in an increasing manner than outside, to achieve a uniform pressure distribution on the radiator 5 outside as well as in the middle. If the cooler 5 is a cooler 7, 5 with several extrusion profiles z. B. flat tubes, and these are spaced apart and connected to each other via a cover plate 9 s. 5 and 6, the clamping bodies 16 can be applied between the extrusion profiles 7 on the cover plate 9, so that the clamping bodies 16 can also have the function of a spacer element 16 when they contact the extrusion profiles 7. The clamping body 16 may be made of plastic or metal, for example. Are extrusion profile 7, cover plate 9 and clamping body 16 made of aluminum, they can be soldered together in a suitable manner. The clamping body 16 may have recesses or holes 17, which serve as receptacles for heating elements 17 such as an electric heating wire.
Fig. 7 zeigt eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Batterie mit Kühler über Modulträger mit integrierter Verspannungsvorrichtung. Modulträger 12 und Verspannungsvorrichtung 14 sind ein Teil 19, in bevorzugter Weise ein Blech. Damit die Batterie 1 die Spannkräfte des Modulträgers mit integrierter Verspannungsvorrichtung 19 aufnehmen kann, ohne dass dabei die Lage der Batterie 1 beeinträchtigt wird, verfügt der Modulträger mit integrierter Verspannungsvorrichtung 19 über einen elastisch-biegsamen Einhängehaken 20, welcher auf der der Kühlplatte 5 entgegengesetzten Seite der Batterie 1 mit dieser durch ein Einhängen verbunden und gehalten wird, wobei sich eine ausgeprägte elastische Verformung des Einhängehakens 20 bei diesem Montageschritt einstellt, die ein bleibendes Verspannen des Kühlers 5 mit der Batterie 1 bewirkt. FIG. 7 shows a spatial representation of a tension of a battery with a cooler via module carriers with integrated bracing device. Module carrier 12 and bracing device 14 are a part 19, preferably a metal sheet. So that the battery 1 can absorb the clamping forces of the module carrier with integrated bracing device 19, without causing the position of the Battery 1 is affected, the module carrier with integrated bracing device 19 has a resiliently flexible hook 20 which is connected and held on the cooling plate 5 opposite side of the battery 1 with this by hanging, with a pronounced elastic deformation of the hook 20th set in this assembly step, which causes a permanent distortion of the radiator 5 with the battery 1.
Fig. 8 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und ausgesparter Spannvorrichtung. Die Verspannungsvorrichtung 14 weist Aussparungen 22 auf, wodurch eine Mehrzahl an Verspannungsstreifen 23 in der Verspannungsvorrichtung 14 gebildet wird. Dadurch können die im Fügebereich auftretenden unterschiedlichen Drücke des Kühlers 5 gegen die Batterie 1 , die sich auf Grund der lokal variierenden Unebenheiten der Fügefläche des Kühlers 5 und/oder der Fügefläche der Batterie 1 ergeben, individueller und somit genau- er beim Spannen der Verspannungsstreifen 23 eingestellt werden, sodass unerwünschte Druckschwankungen reduziert werden können. Die Verspannungsvorrichtung 14 weist beispielhaft Bohrungen zum Verschrauben 21 mit dem Modulträger 12 oder dem Gehäuse 13 auf, sodass beim Schraubvorgang die Verspannungsvorrichtung 14 mit Spannung beaufschlagt wird, und infolge der Kühler 5 gegen die Batterie 1 gedrückt wird. Fig. 8 shows a three-dimensional view of a battery with cooler and recessed clamping device. The bracing device 14 has recesses 22, whereby a plurality of bracing strips 23 is formed in the bracing device 14. As a result, the different pressures of the cooler 5 occurring in the joining region against the battery 1, which arise due to the locally varying unevennesses of the joining surface of the cooler 5 and / or the joining surface of the battery 1, can be more individual and therefore more precise when clamping the tensioning strips 23 can be adjusted so that unwanted pressure fluctuations can be reduced. The bracing device 14 has, for example, holes for screwing 21 with the module carrier 12 or the housing 13, so that during the screwing the tensioning device 14 is subjected to voltage, and is pressed due to the cooler 5 against the battery 1.
Fig. 9 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Schlitz- Laschenverspannung. Die Verspannungsvorrichtung 14 weist eine Mehrzahl Öffnungen/Schlitze 24 auf. Der Modulträger 12 weist eine Mehrzahl Laschen 25 auf. Der Montagevorgang kann in mehreren Schritten ablaufen. Beim Spannen des Kühlers 5 gegen die Batterie 1 werden die Laschen 25 in die Öffnungen/Schlitze 24 gesteckt. Die Laschen 25 werden anschließend in Spannrichtung um bis zu 180° gebogen. An den Laschen 25 wird in Spannrichtung gezogen, sodass die Verspannungsvorrichtung 14 gegen den Kühler 5 gedrückt wird. Die elastisch und plastisch verformten Laschen 25 werden unter Aufrecht- erhaltung der Spannung mit dem Modulträger 12 verbunden, wodurch die Druckspannung zwischen Kühler 5 und Batterie 1 bleibend "eingefroren" wird, Fig. 9 shows a three-dimensional view of a battery with cooler and slot-strap bracing. The bracing device 14 has a plurality of openings / slots 24. The module carrier 12 has a plurality of tabs 25. The assembly process can take place in several steps. When tensioning the radiator 5 against the battery 1, the tabs 25 are inserted into the openings / slots 24. The tabs 25 are then bent in the clamping direction by up to 180 °. At the tabs 25 is pulled in the tensioning direction, so that the bracing device 14 is pressed against the radiator 5. The elastically and plastically deformed tabs 25 are maintaining the voltage connected to the module carrier 12, whereby the compressive stress between the cooler 5 and battery 1 is permanently "frozen",
Fig. 10 zeigt eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Batterie mit Kühler über Einschub-Spannkörper. Moduiträger 12 und Verspannungsvorrich- tung 14 bzw. Gehäuse 13 und Verspannungsvorrichtung 14 werden hier zuerst fest verbunden, jedoch nicht unter erhöhter Spannung, Das Verspannen des Kühlers 5 mit dem Stack 1 mittels Verspannungsvorrichtung 14 geschieht nachträglich, indem die Einschub-Spannungskörper 26 in den Zwischenraum 27 zwischen Kühler 5 und Verspannungsvorrichtung 14 eingebracht werden. In- dem die Höhe der Spannungskörper 26 die Höhe des Zwischenraums 27 übersteigt, entsteht beim Einschieben die erforderliche Druckspannung. Die Spannkörper 26 können auch hier entweder direkt über den Kühler 5 wirken, oder über ein Deckblech 9, wenn beispielsweise die Extrusionsprofile 7 des Kühlers 5 zueinander beabstandet sind. Dementsprechend kann unter der Bezeichnung Zwischenraum 27 der Raum zwischen Verspannungsvorrichtung 14 und Kühler 5 oder der Raum zwischen Verspannungsvorrichtung 14 und Deckblech 9 verstanden werden. Fig. 10 shows a three-dimensional representation of a tension of a battery with radiator via plug-in clamping body. Moduit carrier 12 and Verspannungsvorrich- device 14 or housing 13 and bracing device 14 are here first firmly connected, but not under increased voltage, the distortion of the cooler 5 with the stack 1 by means of bracing device 14 is done later by the insertion tension body 26 into the space 27 between cooler 5 and bracing device 14 are introduced. In that the height of the tension body 26 exceeds the height of the gap 27, the required compressive stress is produced during insertion. The clamping bodies 26 can also act either directly via the cooler 5, or via a cover plate 9, for example, if the extrusion profiles 7 of the cooler 5 are spaced from each other. Accordingly, the term intermediate space 27 may be understood as meaning the space between the tensioning device 14 and the cooler 5 or the space between the tensioning device 14 and the cover plate 9.
Fig. 1 1 zeigt eine räumliche Darstellung einer Verspannung einer Baierie mit Kühler über gegliederten Einschub-Spannkörper und Fig. 12 eine räumliche Darstellung eines gegliederten Einschub-Spannkörpers. Fig. 13 zeigt eine räumliche Darstellung eines zusammenhängenden gegliederten Einschub- Spannkörpers. Der hier definiert gestaltete Einschub-Spannkörper 28 wird als gegliederter Einschub-Spannkörper 28 bezeichnet. Er wird mit einer Mehrzahl an Spannschuhen 29 und Spannschuhverbindern 30 und einer Verbindungsschiene 31 ausgeführt. Der Spannschuhverbinder 30 verbindet Spannschuh 29 und Verbindungsschiene 31. Der Montagevorgang kann in zwei Schritten ablaufen. Die Spannschuhe 29 werden in die Aussparungen 22 der Verspannungsvorrichtung 14 senkrecht zum Kühler 5 in den Zwischenraum 27 eingeführt. Anschließend werden die Spannschuhe 29 in den Zwischenraum 27 zwischen Kühler 5 und dem Blech 15 der Verspannungsvorrichtung 14 horizontal zum Kühler 5 eingeschoben. Die Verbindungsschiene 31 dient dabei als Halteelement. Fig. 1 1 shows a spatial representation of a strain of a Baierie with cooler on articulated insert clamping body and Fig. 12 is a three-dimensional view of an articulated insert clamping body. Fig. 13 shows a spatial representation of a coherent articulated insertion chuck body. The insert clamping body 28 designed here is referred to as an articulated insert clamping body 28. It is carried out with a plurality of tension shoes 29 and tension shoe connectors 30 and a connecting rail 31. The tension shoe connector 30 connects tension shoe 29 and connecting rail 31. The assembly process can proceed in two steps. The tensioning shoes 29 are inserted into the recesses 22 of the bracing device 14 perpendicular to the radiator 5 in the intermediate space 27. Subsequently the clamping shoes 29 are inserted horizontally to the radiator 5 in the gap 27 between the radiator 5 and the plate 15 of the bracing device 14. The connecting rail 31 serves as a holding element.
Indem die Höhe der Spannschuhe 29 die Höhe des Zwischenraums 27 über- steigt, entsteht beim Einschieben die erforderliche Druckspannung. Der Abstand zwischen Spannschuh 29 und Verbindungsschiene 31 übersteigt die Blechdicke 15 der Verspannungsvorrichtung 14. Es können eine Mehrzahl an gegliederten Einschub-Spannkörpern 28 vorgesehen werden, um eine gleichmäßige Druckspannung zu gewährleisten. Die einzelnen gegliederten Ein- schub-Spannkörper 28 können miteinander verbunden sein, oder auch letztlich nur ein zusammenhängendes Teil sein, sodass die Verbindungsschiene 31 als Verbindungsplatte 32 bezeichnet werden kann. An den beschriebenen Elementen können Erhebungen und Vertiefungen (nicht dargestellt) vorgesehen werden, die ein Einrasten des gegliederten Einschub-Spannkörpers 28 in den Küh- ler 5 oder in die Verspannungsvorrichtung 14 bei der Montage herbeiführt, sodass ein ungewolltes Lösen des Einschub-Spannkörper 28 unterbunden wird. Der gegliederte Einschub-Spannkörper 28 kann aus einem Metall oder einem Kunststoff gefertigt werden. Fig. 14 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannschiebern. Fig. 15 zeigt eine räumliche Darstellung einer unverspannten Verspannungsvorrichtung mit Spannschiebern. Fig. 16 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannschiebern. By the height of the clamping shoes 29 exceeds the height of the gap 27, the required compressive stress is produced during insertion. The distance between the tension shoe 29 and the connecting rail 31 exceeds the sheet metal thickness 15 of the bracing device 14. A plurality of articulated insert clamping bodies 28 can be provided in order to ensure a uniform compressive stress. The individual articulated insertion clamping bodies 28 can be connected to one another, or ultimately only one coherent part, so that the connecting rail 31 can be referred to as a connecting plate 32. Elevations and depressions (not shown) can be provided on the described elements, which causes the articulated clamping body 28 to engage in the cooler 5 or in the bracing device 14 during assembly, so that unintentional release of the insert clamping body 28 is prevented becomes. The articulated insert clamping body 28 may be made of a metal or a plastic. FIG. 14 shows a three-dimensional view of a battery with unstressed radiator and tensioning device with tension slides. FIG. 15 shows a three-dimensional representation of an unstressed tensioning device with tension slides. FIG. FIG. 16 shows a three-dimensional representation of a battery with strained radiator and tensioning device with tension slides.
Auch hier muss vor der eigentlichen Verspannung die Verspannungsvorrichtung 14 mit dem Modulträger 12 gefügt und verbunden sein. Anstatt eines Einschub- Spannkörpers wird dabei ein Spannschieber 33 zur Verspannung verwendet. Der Spannschieber 33 ist im Wesentlichen ein ebenes oder gewelltes dadurch Federspannung beim Einschieben oder profiliertes Blech 33. Der Spannschieber 33 wird über einen Schlitz 24 in der Verspannungsvorrichtung 14 in diese eingebracht. Der Spannschieber 33 wird in den Schlitz 24 der Verspannungs- vorrichtung 14 in den Zwischenraum 27 eingeschoben. Indem die Höhe der Spannschieber 33 die Höhe des Zwischenraums 27 übersteigt, entsteht beim Einschieben die erforderliche Druckspannung. Der Spannschieber 33 kann an den jeweiligen Enden Aufdickungen oder Aufweitungen oder gebogene Bereiche aufweisen, die ein Lösen des Spannschiebers 33 von der Verspannungsvorrichtung 14 vor und/oder nach dem Verspannen des Kühlers 5 verhindern. Es können eine Mehrzahl an Spannschiebern 33 vorgesehen werden. Die Spannschieber 33 können zusammenhängend sein. Die Verspannungsvorrichtung 14, 34 z.B. als Blech kann ebenfalls eine gewellte oder profilierte Kontur 34 aufweisen, um beispielsweise das Einschieben von Spannkörpern 26, 28 oder Spannschiebern 33 oder sonstigen nachträglich eingebrachten Spannelementen zu erleichtern und/oder um selbst eine federnde und somit verspannende Wirkung zu erzielen. Again, before the actual bracing the bracing device 14 must be joined and connected to the module carrier 12. Instead of a slide-in clamping body while a cocking slide 33 is used for clamping. The cocking slide 33 is essentially a flat or wavy thereby spring tension during insertion or profiled sheet 33. The cocking slide 33 is via a slot 24 in the bracing device 14 in this brought in. The cocking slide 33 is inserted into the slot 24 of the tensioning device 14 in the intermediate space 27. By the height of the cocking slide 33 exceeds the height of the gap 27, the required compressive stress is created during insertion. The cocking slide 33 may have at the respective ends of thickening or widening or bent portions which prevent release of the cocking slide 33 of the bracing device 14 before and / or after the bracing of the cooler 5. It can be provided a plurality of Spannschiebern 33. The cocking slide 33 may be contiguous. The bracing device 14, 34, for example, as a sheet metal can also have a corrugated or contoured contour 34, for example, to facilitate the insertion of clamping bodies 26, 28 or clamping slides 33 or other subsequently introduced clamping elements and / or even to achieve a resilient and thus bracing effect ,
Fig. 17 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader. Fig. 18 zeigt eine räumliche Darstellung eines Spannquaders. Fig. 19 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrich- tung mit Spannquader. Fig. 20 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader. Fig. 21 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader. Fig. 22 zeigt einen Ausschnitt einer räumlichen Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspan- nungsvorrichtung mit Spannquader und alternativem Endstück des Spannquaders. FIG. 17 shows a three-dimensional representation of a battery with an unclamped cooler and a clamping device with a clamping cuboid. Fig. 18 shows a spatial representation of a Spannquaders. FIG. 19 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and tensioning device with clamping cuboid. FIG. 20 shows a three-dimensional representation of a battery with clamped cooler and clamping device with clamping cuboid. Fig. 21 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping cuboid. FIG. 22 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with cooler and bracing device with clamping cuboid and alternative end piece of the clamping cuboid.
Anstatt eines Einschub-Spannkörpers oder eines Spannschiebers wird ein Spannquader 35 zur Verspannung verwendet. Der Spannquader 35 ist im We- sentlichen ein Rechteck-Stab. An den beiden Enden des Spannquaders 36 kann eine vom Mittelstück des Stabes 37 abweichende Form vorliegen. Der Spannquader 35 wird zwischen der montieren Verspannungsvornchtung 14 und dem Kühler 5 positioniert. Das Mittelstück des Spannquaders 37 ist im Querschnitt rechteckig. Somit weist es hier eine lange 38 und eine kurze 39 Seite auf, Im ungespannten Zustand steht die kurze Seite 39 des Mittelstücks des Spannquaders 37 orthogonal zum Kühler 5. Diese kurze Seite 39 ist kleiner o- der gleich dem Abstand zwischen Verspannungsvornchtung 14 und Kühler 5, was der Höhe des Zwischenraums 27 entspricht, bzw. zwischen Verspannungsvornchtung 14 und einem Deckblech 0 des Kühlers 5, Instead of a plug-in clamping body or a clamping slide, a clamping cuboid 35 is used for clamping. The clamping cuboid 35 is essentially a rectangular bar. At the two ends of the Spannquaders 36 may be present from the middle of the rod 37 different form. Of the Clamping block 35 is positioned between the mounting fixture 14 and the cooler 5. The center piece of the clamping square 37 is rectangular in cross section. Thus, it has here a long 38 and a short 39 page, In the untensioned state is the short side 39 of the center of the Spannquaders 37 orthogonal to the radiator 5. This short side 39 is smaller or equal to the distance between Vorspannungsvornchtung 14 and cooler fifth , which corresponds to the height of the intermediate space 27, or between Verspannungsvornchtung 14 and a cover plate 0 of the radiator 5,
Die lange Seite 38 ist größer als der Abstand zwischen Verspannungsvorrich- tung 14 und Kühler 5, was einer Höhe des Zwischenraums 27 entspricht, bzw. zwischen Verspannungsvornchtung 14 und einem Deckblech 9 des Kühlers 5, Wird der Spannquader 35 nun um 90° gedreht, sodass die lange Seite des Mittelstücks des Spannquaders 38 orthogonal zum Kühler 5 steht, verspannt der Spannquader 35 den Kühler 5 gegen die Verspannungsvornchtung 14 und der Kühler 5 wird folglich gegen die Batterie 1 gedrückt. Ein "Zurückschnappen" bzw, selbsttätiges Zurückdrehen des Spannquaders 35 in den ungespannten Zustand wird auf Grund dessen rechteckiger Querschnittsform verhindert, Die Ecken des Spannquaders können abgerundet oder gefasst sein. Das Endstück des Spannquaders 36, welches über den eigentlichen Stack 1 hinausragt, kann eine besondere Form oder Geometrie aufweisen, um das Drehen des Spannquaders 35 beim Spannvorgang mechanisch zu ermöglichen bzw, maschinell zu vereinfachen. The long side 38 is greater than the distance between Verspannungsvorrich- device 14 and radiator 5, which corresponds to a height of the gap 27, or between Verspannungsvornchtung 14 and a cover plate 9 of the radiator 5, the clamping cube 35 is now rotated by 90 °, so the long side of the center piece of the Spannquaders 38 is orthogonal to the radiator 5, the clamping cuboid 35 braces the radiator 5 against the Vorspannungsvornchtung 14 and the radiator 5 is thus pressed against the battery 1. A "snapping back" or, automatically turning back the clamping cube 35 in the untensioned state is prevented due to its rectangular cross-sectional shape, the corners of the tensioning cube can be rounded or taken. The end piece of the Spannquaders 36, which projects beyond the actual stack 1, may have a special shape or geometry to mechanically enable the rotation of the clamping cube 35 during the clamping process or to simplify machine.
Wenn beispielsweise der Kühler 5 durch Extrusionsprofile 7 gebildet wird und diese zueinander beabstandet sind und die Extrusionsprofile 7 mit einem Deckblech 9 verbunden sind, können die Spannquader 35 zwischen den Extrusions- profilen 7 eingebracht werden. Dies verringert die Gesamthöhe des Kühlers 5 samt Verspannungsapparat 14, und ist aus Gründen eines begrenzt vorhandenen Bauraums häufig anzustreben. Das Endstück des Spannquaders 36 kann so geformt sein, dass es im gespannten Zustand einerseits die Höhe des Zwischenraums 27 nicht oder nur unwesentlich überragt, und andererseits mit den beiden benachbarten Extrusionsprofilen 7 näherungsweise kontaktiert, um den Spannquader 35 bleibend zu positionieren. Es kann eine Mehrzahl an Spannquadern 35 vorgesehen werden. If, for example, the cooler 5 is formed by extrusion profiles 7 and these are spaced apart from each other and the extrusion profiles 7 are connected to a cover plate 9, the clamping cubes 35 can be introduced between the extrusion profiles 7. This reduces the overall height of the cooler 5 together with Verspannapparat 14, and is often desirable for reasons of limited space available. The end piece of the Spannquaders 36 may be formed so that it does not or only slightly surmounted in the tensioned state, the height of the gap 27 on the one hand, and on the other hand with the two adjacent extrusion profiles 7 approximately contacted in order to position the clamping cube 35 lasting. It can be provided a plurality of clamping squares 35.
Fig. 23 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unver- spanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader und federndem Element. Fig. 24 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannquader und federndem Element. Die Spannquader 35 werden zwischen den Extrusionsprofilen 7 verbaut. Zusätzlich wird ein federndes Element 40 z.B. gewelltes oder profiliertes Federblech in den Zwischenraum 27 eingebracht. Das federnde Element 40 befindet sich zwischen Spannquader 35 und Kühler 5 einerseits und Verspannungsvorrichtung 14 andererseits und kontaktiert zumindest die Spannquader 35 und die Verspannungsvorrichtung 14. Beim Spannen des Spannquaders 35, sprich der 90° -Verdrehung desselben, verformt sich das federnde Element 40 elastisch und in der Form, dass das federnde Element 40 über die Verspannungsvorrichtung 14 gegen den Kühler 5 gespannt wird, welcher dadurch wiederum gegen die Batterie 1 gedrückt wird. FIG. 23 shows a detail of a cross section of a battery with an unclamped radiator and a clamping device with a clamping cuboid and a resilient element. Fig. 24 shows a detail of a cross section of a battery with strained radiator and bracing device with clamping cuboid and resilient element. The clamping cubes 35 are installed between the extrusion profiles 7. In addition, a resilient element 40, e.g. wavy or profiled spring plate introduced into the gap 27. The resilient element 40 is located between clamping cuboid 35 and cooler 5 on the one hand and bracing device 14 on the other hand and contacts at least the clamping cubes 35 and the bracing device 14. When tensioning the clamping block 35, ie the 90 ° twist thereof, the resilient element 40 deforms elastically and in the form that the resilient element 40 is stretched over the bracing device 14 against the radiator 5, which in turn is pressed against the battery 1.
Fig. 25 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil und Keil-Spanner. Fig. 26 zeigt eine räumliche Darstellung eines Spannkeils und Keil-Spanners. Fig. 27 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspan- nungsvorrichtung mit Spannkeil und Keil-Spanner. Fig. 28 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil und Keil-Spanner. 25 shows a three-dimensional representation of a battery with a chuck and tensioning device with clamping wedge and wedge tensioner. Fig. 26 shows a perspective view of a clamping wedge and wedge tensioner. FIG. 27 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed radiator and clamping device with clamping wedge and wedge tensioner. Fig. 28 shows a detail of a cross section of a battery with strained cooler and bracing device with clamping wedge and wedge tensioner.
Das spannende Element ist bei dieser Ausführung kein Einschub-Spannkörper, Spannschieber oder Spannquader, sondern die sich ergänzenden Komponenten Spannkeil 41 und Keil-Spanner 42. Der oder die Spannkeile 41 werden in den Zwischenraum 27 eingebracht und kontaktieren einerseits den Kühler 5 und andererseits den Keil-Spanner 42. Der Keil-Spanner 42 wiederum kontaktiert einerseits die Spannkeile 41 und andererseits die Verspannungsvorrichtung 14. Der Keil-Spanner 42 ist ein loses Bauteil. Die Spannkeile 41 sind in Relation zum Kühler 5 positioniert, bzw. mit diesem verbunden. Die Spannkeile 41 sind im Wesentlichen Stabe mit keilförmiger Querschnitts-Gestalt, der Keil- Spanner 42 ist im Wesentlichen eine Platte oder Blech mit Keilförmigen Erhebungen 43, welche mit den Spannkeilen 41 korrespondieren. Wie bei den vorangegangenen Varianten wird die Verspannungsvorrichtung 14 bereits vor der eigentlichen Verspannung mit dem Modulträger 12 fest verbunden. Ähnlich ei- ner der hier gezeigten Varianten, nämlich dem Spannschieber 33, kann die Verspannungsvorrichtung 14 im seitlichen Bereich teilweise geschlitzt 24 sein. Der Befestigungsmechanismus des Keil-Spanners 42 durchdringt die Schlitze 24 im ungespannten Zustand. Beim Spannen wird der Keil-Spanner 42 weiter in die Verspannungsvorrichtung 14 eingeschoben. Die Keile des Keil-Spanners 42 und die Keile des Spannkeils 41 gleiten dadurch aneinander entlang, sodass auf Grund der Keil-Form die Spannkeile 41 gegen den Kühler 5 gespannt werden und der Keil-Spanner 42 gegen die Verspannungsvorrichtung 14 gespannt wird. Der Kühler 5 wird folglich gegen die Batterie 1 gedrückt. Nach erfolgter Spannung verhindert der Befestigungsmechanismus des Keil-Spanners 44 ein Zurückschnappen des Keil-Spanners 42 und somit das Lösen der Spannung. Der Keil-Spanner 42 ist in bevorzugter Weise ein Kunststoffteil. In this embodiment, the exciting element is not a slide-in clamping body, a clamping slide or a clamping block, but the complementary components clamping wedge 41 and wedge tensioner 42. The clamping wedge or clamping wedges 41 are in introduced the gap 27 and contact on the one hand the radiator 5 and on the other hand, the wedge clamp 42. The wedge clamp 42 in turn contacted on the one hand the clamping wedges 41 and on the other hand, the bracing device 14. The wedge clamp 42 is a loose component. The clamping wedges 41 are positioned in relation to the cooler 5, or connected thereto. The clamping wedges 41 are essentially rods with a wedge-shaped cross-sectional shape, the wedge tensioner 42 is essentially a plate or sheet with wedge-shaped elevations 43, which correspond to the clamping wedges 41. As in the previous variants, the bracing device 14 is already firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing. Similar to one of the variants shown here, namely the cocking slide 33, the bracing device 14 may be partially slotted 24 in the lateral area. The attachment mechanism of the wedge-tensioner 42 penetrates the slots 24 in the untensioned state. When tightening the wedge tensioner 42 is further inserted into the bracing device 14. The wedges of the wedge-tensioner 42 and the wedges of the clamping wedge 41 thereby slide along each other, so that due to the wedge-shape, the clamping wedges 41 are clamped against the radiator 5 and the wedge-tensioner 42 is clamped against the bracing device 14. The radiator 5 is consequently pressed against the battery 1. Once tensioned, the attachment mechanism of the wedge tensioner 44 prevents the wedge tensioner 42 from snapping back and thus releasing the tension. The wedge tensioner 42 is preferably a plastic part.
Fig. 29 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil-platte. Fig. 30 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Spannkeil-platte. Fig. 29 shows a three-dimensional view of a battery with cooler and clamping device with clamping wedge plate. Fig. 30 shows a detail of a cross section of a battery with unstressed cooler and bracing device with clamping wedge plate.
Das spannende Element ist bei dieser Ausführung die Spannkeil-Platte 45. Die Spannkeil-Platte 45 wird in den Zwischenraum 27 eingebracht und kontaktiert einerseits den Kühler 5 und andererseits die Verspannungsvorrichtung 14. Die Spannkeil-Platte 45 ist ein loses Bauteil, Die Spannkeil-Platte 45 ist im Wesentlichen eine Platte oder Blech mit keilförmiger Querschnitts-Gestalt, The exciting element is in this embodiment, the clamping wedge plate 45. The clamping wedge plate 45 is introduced into the intermediate space 27 and contacted on the one hand the radiator 5 and on the other hand, the bracing device 14. Die Clamping plate 45 is a loose component. The clamping wedge plate 45 is essentially a plate or plate with a wedge-shaped cross-sectional shape,
Die Verspannungsvorrichtung 14 ist in ihrer dem Kühler 5 zugewandten Gestalt mit der Spannkeil-Platte 45 konform, und weist daher eine schräg verlaufende Anbindungsfläche auf. Wie bei den vorangegangenen Varianten wird die Verspannungsvorrichtung 14 bereits vor der eigentlichen Verspannung mit dem Modulträger 12 fest verbunden. Ähnlich einer der vorangegangenen Varianten [Spannschieber 33] kann die Verspannungsvorrichtung 14 im seitlichen Bereich teilweise geschlitzt 24 sein. Der Befestigungsmechanismus der Spannkeil- Platte 46 durchdringt die Schlitze 24 im ungespannten Zustand. Beim Spannen wird die Spannkeil-Platte 45 weiter in die Verspannungsvorrichtung 14 eingeschoben. Die Spannkeil-Platte 45 gleitet dadurch entlang des Kühlers 5 und der Verspannungsvorrichtung 14, sodass auf Grund der winkeligen Kontaktfläche der Spannkeil-Platte 45 mit der Verspannungsvorrichtung 14 die Spannkeil- Platte 45 gegen den Kühler 5 und gegen die Verspannungsvorrichtung 14 gespannt wird. Der Kühler 5 wird folglich gegen die Batterie 1 gedrückt. Nach erfolgter Spannung verhindert der Befestigungsmechanismus der Spannkeil- Platte 46 ein Zurückschnappen des Spannkeil-Platte 45 und somit das Lösen der Spannung. Die Spannkeil-Platte 45 und die Verspannungsvorrichtung 14 sind in dieser Ausführung in bevorzugter Weise aus Kunststoff gefertigt. The bracing device 14 is in its radiator 5 facing shape with the clamping wedge plate 45 compliant, and therefore has a sloping connection surface. As in the previous variants, the bracing device 14 is already firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing. Similar to one of the preceding variants [clamping slide 33], the bracing device 14 can be partially slotted 24 in the lateral area. The fastening mechanism of the clamping wedge plate 46 penetrates the slots 24 in the untensioned state. When clamping the clamping wedge plate 45 is further inserted into the bracing device 14. The clamping wedge plate 45 thereby slides along the cooler 5 and the bracing device 14, so that due to the angular contact surface of the clamping wedge plate 45 with the bracing device 14, the clamping wedge plate 45 is clamped against the radiator 5 and against the bracing device 14. The radiator 5 is consequently pressed against the battery 1. Once tensioned, the attachment mechanism of the tension wedge plate 46 prevents the tension wedge plate 45 from snapping back and thus releasing the tension. The clamping wedge plate 45 and the tensioning device 14 are preferably made of plastic in this embodiment.
Fig. 31 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval-Stab. Fig. 32 zeigt einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspan- nungsvorrichtung mit Oval-Stab. Fig. 33 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval-Stab und Sicherungsspünt. Fig. 34 zeigt einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Oval- Stab. Diese Variante unterscheidet sich von vorangegangenen Varianten prinzipiell nur in der Querschnittsform des Spannelementes, welche bei dieser Variante von ovaler Gestalt ist und nicht rechteckig. Das Spannelement wird daher in dieser Ausführung als Oval-Stab 47 bezeichnet und nicht als Spannquader 35. im Gegensatz zum Spannquader 35, welcher selbstarretierend ist» müssen beim Oval-Stab 47 Maßnahmen ergriffen werden, die ein "Zurückschnappen" bzw. selbsttätiges Zurückdrehen des Oval-Stabes 47 in den ungespannten Zustand unterbinden. Dazu werden die Oval-Stäbe 47 beispielsweise im gespannten Zustand mit einem die Oval-Stäbe 47 durchdringenden Sicherungssplint 49 versehen, der den Drehwinkel der Oval-Stäbe 47 einfriert. Die Oval-Stäbe 47 können bei einem Kühler 5 mit Extrusionsprofilen 7 entweder mit den Extrusi- onsprofilen 7 selbst kontaktieren oder mit Distanzplättchen 48, welche zwischen den Extrusionsprofilen 7 eingebracht werden und diese geringfügig überragen. Anders als in einer der vorangegangenen Varianten verlaufen in den zugehörigen Darstellungen die Spannelemente nicht parallel sondern quer zum Kühler. Fig. 31 shows a three-dimensional view of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod. FIG. 32 shows a detail from a longitudinal section of a battery with unstressed radiator and bracing device with oval rod. 33 shows a three-dimensional representation of a battery with strained cooler and bracing device with oval rod and securing tongue. Fig. 34 shows a detail of a longitudinal section of a battery with strained radiator and bracing device with oval rod. This variant differs from previous variants in principle only in the cross-sectional shape of the clamping element, which is in this variant of an oval shape and not rectangular. The clamping element is therefore referred to in this embodiment as an oval-shaped rod 47 and not as a jaw 35. in contrast to the jigging 35, which is self-locking » 47 measures must be taken in the oval-rod, a" snapping back "or automatic turning back of the oval Prevent rod 47 in the untensioned state. For this purpose, the oval rods 47 are provided, for example in the tensioned state, with a securing pin 49 penetrating the oval rods 47, which freezes the angle of rotation of the oval rods 47. The oval bars 47 can contact the extrusion profiles 7 themselves in the case of a cooler 5 with extrusion profiles 7 or with spacer plates 48 which are introduced between the extrusion profiles 7 and project slightly beyond them. Unlike in one of the preceding variants, the clamping elements in the associated representations do not run parallel but transversely to the radiator.
Fig. 35 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischer Spannmatte. Fig. 36 zeigt eine räumliche Darstellung verschiedener Elastischer Spannmatten. Fig. 37 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischer Spannmatte. Fig. 38 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit elastischer Spannmatte. FIG. 35 shows a three-dimensional representation of a battery with an unclamped radiator and a tensioning device with an elastic tension mat. FIG. 36 shows a spatial representation of various elastic tension mats. Fig. 37 shows a detail of a plan view of a battery with unstressed radiator and bracing device with elastic tensioning mat. Fig. 38 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with elastic tensioning mat.
Anstatt Spannkörper wird eine elastische Spannmatte 50 verwendet. Die Vari- ante erfordert kein Deckblech 9 des Kühlers 5 im Falle eines Extrusionsprofil- Kühlers 7, 5. Im Zwischenbereich 27 zwischen Kühler 5 und Verspannungsvorrichtung 14 wird im ungespannten Zustand eine elastische Spannmatte 50 eingebracht. Die elastische Spannmatte 50 ist auf zumindest einer Seite konvex. Die andere Seite kann ebenso konvex oder eben ausgeführt sein. Die konvexe Seite kann dem Kühler 5 und/oder der Verspannungsvorrichtung 14 zugewandt sein und kontaktiert im ungespannten Zustand nicht vollflächig mit dem Kühler 5 und/oder der Verspannungsvorrichtung 14, Instead of clamping body, an elastic tensioning mat 50 is used. The variant does not require a cover plate 9 of the cooler 5 in the case of an extrusion profile cooler 7, 5. In the intermediate region 27 between cooler 5 and bracing device 14, an elastic tensioning mat 50 is introduced in the untensioned state. The elastic tensioning mat 50 is convex on at least one side. The other side may also be convex or flat. The convex side may face the radiator 5 and / or the bracing device 14 be and contacted in the untensioned state is not the entire surface with the cooler 5 and / or the bracing device 14,
Das Verspannen erfolgt erst mit der Befestigung der Verspannungsvorrichtung 14 am Modulträger 12. Dann wird die elastische Spannmatte 50 elastisch ver- formt und kontaktiert, infolge voltflächig mit dem Kühler 5 und der Verspannungsvorrichtung 14. Die Verspannungsvorrichtung 14 erhält spätestens dann eine ballige Meniskus-Kontur, Die konvexe Form der elastischen Spannmatte 50 soll dabei eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Kühler 5 im äußeren wie auch mittigen Bereich ermöglichen. Die Spannmatte 50 kann mit dem Küh- ler 5 oder der Verspannungsvorrichtung 14 zum Beispiel über eine Art "Hinterschnitt-Anker" vormontiert sein. Die elastische Spannmatte 50 ist in bevorzugter Weise aus einem Elastomer z.B. EPDM. Auch ein Thermoplastischer Elastomer ist denkbar. Die elastische Spannmatte 50 kann gerillt sein, um beispielsweise den Toleranzbereich beim Spannen über die gesamte Fläche zu erhöhen und den Spann weg zu vergrößern oder um Gewicht und Material einzusparen. The bracing takes place only with the attachment of the bracing device 14 on the module carrier 12. Then, the elastic tensioning mat 50 is elastically deformed and contacted, as a result of voltflächig with the cooler 5 and the bracing device 14. The bracing device 14 receives no later than a spherical meniscus contour, The convex shape of the elastic tensioning mat 50 is intended to allow a uniform pressure distribution to the radiator 5 in the outer and central region. The tensioning mat 50 can be preassembled with the cooler 5 or the tensioning device 14, for example, via a kind of "undercut anchor". The elastic tension mat 50 is preferably made of an elastomer, e.g. EPDM. A thermoplastic elastomer is conceivable. The elastic tensioning mat 50 may be grooved, for example, to increase the tolerance range during clamping over the entire surface and to increase the instep away or to save weight and material.
Die Verspannungsvorrichtung 14, der Modulträger 12 oder die Batterie 1 kann einen Anschlag aufweisen um die Verspannung bzw. die Verformung der Spannmatte 50 zu begrenzen. Der Anschlag definiert dabei die maximale An- näherung der Verspannungsvorrichtung 14 zur Batterie 1 beim Verspannen. The bracing device 14, the module carrier 12 or the battery 1 may have a stop in order to limit the tension or the deformation of the tensioning mat 50. The stop defines the maximum approximation of the bracing device 14 to the battery 1 during bracing.
Fig. 39 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit un verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung. Es wird kein Spannköper oder elastische Spannmatte verwendet. Im Zwischenbereich 27 zwischen Kühler 5 und Verspannungsvorrichtung 14 wird kein zusätzliches Element eingebracht. Stattdessen dient ausschließlich die Verspannungsvorrichtung 14 selbst als Spannelement. Die Verspannungsvorrichtung 14 ist zu diesem Zwecke ein elastisches Element z.B. Federstahl und im ungespannten Zustand in der Fläche gekrümmt Konvex. Das Verspannen erfolgt erst mit der Befestigung der Verspannungsvorrichtung 14 am Modulträger 12. Dann wird die Verspannungsvorrichtung 14 elastisch verformt und kontaktiert infolge in der Verformung den Kontaktierungsbereich nahezu vollflächig mit dem Kühler 5. Die Verspannungsvorrichtung 14 wird dadurch näherungsweise im Kontaktierungsbereich eben. Die ursprünglich kon- vexe Form der Verspannungsvorrichtung 14 soll dabei im verspannten Zustand eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Kühler 5 im äußeren wie auch mittigen Bereich gewährleisten. Die Verspannungsvorrichtung 14 kann überdies wellig oder profiliert, bzw. mit Sicken versehen sein, wodurch die Steifigkeit und die übertragbaren Kräfte der Verspannungsvorrichtung 14 erhöht werden. Fig. 39 shows a detail of a plan view of a battery with un tensioned radiator and bracing device. It does not use a chuck or elastic tension mat. In the intermediate region 27 between cooler 5 and bracing device 14 no additional element is introduced. Instead, only the bracing device 14 itself serves as a tensioning element. The bracing device 14 is for this purpose an elastic element, for example spring steel, and curved in the unstressed state in the surface convex. The bracing takes place only with the attachment of the bracing device 14 on the module carrier 12. Then the bracing device 14 is elastically deformed and contacted as a result of deformation in the contacting region almost full surface with the radiator 5. The bracing device 14 is thereby approximately in the contacting area flat. The originally convex shape of the bracing device 14 is intended to ensure a uniform pressure distribution on the cooler 5 in the outer as well as the central region in the braced state. In addition, the tensioning device 14 may be corrugated or profiled, thereby increasing the rigidity and transferable forces of the tensioning device 14.
Fig. 40 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung. Fig. 41 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit zusammenhängendem Spannkörper. Fig. 40 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device. Fig. 41 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with contiguous clamping body.
Die einzelnen Spannkörper im Zwischenbereich 27 werden zu einem zusammenhängenden Spannkörper 51 z.B. Extrusionsprofil zusammengefasst. The individual clamping bodies in the intermediate region 27 are formed into a continuous clamping body 51, e.g. Extrusion profile summarized.
Fig. 42 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Küh- ler und Verspannungsvorrichtung mit Aufsteil-Spannplatte. Fig. 43 zeigt eine räumliche Darstellung verschiedener Aufstell-Spannplatten. Fig. 44 zeigt einen Ausschnitt einer räumlichen Darstellung einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufsteil-Spannplatte. Fig. 45 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell-Spannplatte. Fig. 46 zeigt einen Ausschnitt einer räumlichen Darstellung einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell-Spannplatte. Fig. 47 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Aufstell-Spannplatte. Das spannende Element ist bei dieser Ausführung ähnlich dem Keil-Spanner und der Spannkeil-Platte die Aufsteil-Spannplatte 52, Die Aufstell-Spannpiatte 52 wird in den Zwischenraum 27 eingebracht und kontaktiert einerseits den Kühler 5 und andererseits die Verspannungsvorrichtung 14. Die Aufstell- Spannpiatte 52 ist im Wesentlichen eine Platte oder Blech mit regelmäßig wie- derkehrenden Erhebungen 55, dem Aufstellbereich der Aufstell-Spannpiatte 55. Diese Erhebungen 55 stehen im ungespannten Zustand in einem Winkel von kleiner 90° von der Grundplatte der Aufstell-Spannpiatte 52 weg. Die Enden der Erhebungen 55 sind in Relation zum Kühler 5 im ungespannten wie auch im gespannten Zustand gleichbleibend fix positioniert. FIG. 42 shows a three-dimensional view of a battery with an unclamped cooler and a bracing device with an unfolding clamping plate. Fig. 43 shows a three-dimensional representation of different set-up clamping plates. FIG. 44 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with an unfolding clamping plate. Fig. 45 shows a detail of a plan view of a battery with unstressed cooler and bracing device with Aufstell-clamping plate. Fig. 46 shows a detail of a three-dimensional representation of a battery with strained cooler and bracing device with set-up clamping plate. Fig. 47 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with set-up clamping plate. The exciting element is in this embodiment, similar to the wedge-tensioner and the clamping wedge plate Aufsteil clamping plate 52, the Aufstell-Spannpiatte 52 is introduced into the gap 27 and contacted on the one hand the cooler 5 and on the other hand, the bracing device 14. The erection Spannpiatte 52 is essentially a plate or plate with regularly recurring elevations 55, the installation area of the erecting Spannpiatte 55. These elevations 55 are in the untensioned state at an angle of less than 90 ° from the base plate of the erection Spannpiatte 52 away. The ends of the elevations 55 are fixedly positioned in relation to the cooler 5 in the untensioned as well as in the tensioned state.
Wird der Kühler 5 durch mehrere zueinander beabstandete Extrusionsprofile 7 gebildet» können die Erhebungen 55 so gestaltet sein, dass sie im ungespannten wie auch im gespannten Zustand genau im Bereich zwischen den Extmsi- onsprofilen 7 positioniert werden können s. z.B. Fig. 42-47. Wie bei einigen der vorangegangenen Varianten wird die Verspannungsvorrichtung 14 bereits vor der eigentlichen Verspannung mit dem Modulträger 12 fest verbunden. Die Verspannungsvorrichtung 14 kann im seitlichen Bereich teilweise geschlitzt 24 sein. Diese Schlitze 24 werden von Laschen 54 der Aufstell-Spannpiatte 52 durchdrungen. Das Spannen der Aufstell-Spannpiatte 52 wird durch ein Ziehen an den Laschen 54 herbeigeführt. Dadurch verschiebt sich die Aufstell- Spannpiatte 52 relativ zur Verspannungsvorrichtung 14 und dem Kühler 5, wodurch die Erhebungen 55 sich folglich auf Grund ihrer festen Positionierung aufrichten und unter Spannung stehen. Somit stehen die Erhebungen 55 im gespannten Zustand in einem Winkel von näherungsweise 90° von der Grund- platte der Aufstell-Spannpiatte 52 weg. Der Kühler 5 wird dadurch gegen die Batterie 1 gedrückt. If the radiator 5 is formed by a plurality of spaced-apart extrusion profiles 7 'may be designed so the projections 55, that it onsprofilen in the unstressed, as well as in the tensioned state exactly in the area between the Extmsi- 7 can be positioned see, for example FIG. 42-47. As in some of the preceding variants, the bracing device 14 is already firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing. The bracing device 14 may be partially slotted 24 in the lateral region. These slots 24 are penetrated by tabs 54 of the erection Spannpiatte 52. The tensioning of the set-up Spannpiatte 52 is brought about by pulling on the tabs 54. As a result, the Aufstell- Spannpiatte 52 shifts relative to the tensioning device 14 and the radiator 5, whereby the elevations 55 thus raise due to their fixed positioning and are under tension. Thus, the elevations 55 are in the tensioned state at an angle of approximately 90 ° from the base plate of the erection Spannpiatte 52 away. The cooler 5 is thereby pressed against the battery 1.
Nach erfolgter Spannung verhindert der Befestigungsmechanismus der Aufstell- Spannpiatte 53 ein Zurückschnappen der Aufstell-Spannpiatte 52 bzw. des Auf- Stellbereichs 55 und somit das Lösen der Spannung. Der Befestigungsmechanismus der Aufstell-Spannpiatte 53 kann durch ein oder mehrere Erhebungen 53 auf der Unterseite der Aufstell-Spannplatte 52 gebildet werden. Diese Befestigungs-Erhebungen 53 durchdringen Aussparungen 22 in der Verspannungsvorrichtung 14, Die Paarung Befestigungs-Erhebung 53 und Aussparung 22 ist bezüglich ihrer Form aufeinander abgestimmt. Beim Spannen rasten die Befestigungs-Erhebungen 53 in einem definierten Bereich der Aussparungen 22 ein. Die Aussparungen 22 können hierzu beispielsweise eine knochenförmige Kontur aufweisen, während die Befestigungs-Erhebungen 53 V-förmig Gestaltet sind. Die Aufstell-Spannplatte 52 ist in bevorzugter Weise ein Kunststoffteil. After the voltage has been applied, the fastening mechanism of the erection plate 53 prevents the set-up clamping plate 52 or the setting region 55 from snapping back and thus releasing the tension. The attachment mechanism of the erecting Spannpiatte 53 may by one or more surveys 53 are formed on the underside of the set-up clamping plate 52. These attachment elevations 53 penetrate recesses 22 in the bracing device 14, the pairing fastening elevation 53 and recess 22 is matched with respect to their shape. When tightening the mounting projections 53 engage in a defined region of the recesses 22 a. For this purpose, the recesses 22 can have, for example, a bone-shaped contour, while the fastening elevations 53 are V-shaped. The erecting clamping plate 52 is preferably a plastic part.
Fig. 48 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit federndem Element. In den Zwischenraum 27 zwischen Kühler 5 und Verspannungsvorrichtung 14 wird ein oder mehrere federnde Elemente 40 z.B. gewelltes oder profiliertes Blech aus Federstahl gelegt. Beim Befestigen der Verspannungsvorrichtung 14 mit dem Modulträger 12 wird das federnde Element 40 teilweise zusammengedrückt und somit elastisch verformt. Fig. 48 shows a detail of a plan view of a battery with cooler and bracing device with resilient element. Into the space 27 between the cooler 5 and the tensioning device 14 is one or more resilient elements 40, e.g. corrugated or profiled sheet of spring steel laid. When fastening the bracing device 14 to the module carrier 12, the resilient element 40 is partially compressed and thus elastically deformed.
Fig. 49 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit expandierendem Material. In den Zwischenraum 27 zwischen Kühler 5 und Verspannungsvorrichtung 14 wird ein expandieren- des IVIaterial 56 z.B. Polyurethan-Schaum eingebracht. Beim Expandieren des Materials 56 wird der Kühler 5 durch die Volumenvergrößerung des Materials 58 gegen die Batterie 1 gedrückt. Die Verspannungsvorrichtung 14 muss zuvor mit dem Modulträger 12 verbunden sein. Das expandierende Material 56 kann nach der Expansion aushärten. Fig. 49 shows a detail of a plan view of a battery with cooler and bracing device with expanding material. Into the gap 27 between the cooler 5 and the tensioning device 14 is an expanding material 56, e.g. Polyurethane foam introduced. When expanding the material 56 of the cooler 5 is pressed by the increase in volume of the material 58 against the battery 1. The bracing device 14 must first be connected to the module carrier 12. The expanding material 56 may cure after expansion.
Fig. 50 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Elastischen Pfropfen. Fig. 51 zeigt eine räumliche Darstellung einer elastischen Pfropfen matte. Fig. 52 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit unverspanntem Kühler und Verspannungsvorrich- tung mit Elastischen Pfropfen. Fig. 53 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Elastischen Pfropfen. Fig. 54 zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht einer Batterie mit verspanntem Kühler und Verspannungsvorrichtung mit Elastischen Pfropfen und federndem Element. Fig. 55 zeigt eine räumliche Darstellung einer elastischen Pfropfenmatte als Extrusionsteil. Das spannende Element ist bei dieser Ausführung der oder die Elastischen Pfropfen 57. Die Elastischen Pfropfen 57 werden in den Zwischenraum 27 eingebracht und kontaktieren einerseits den Kühler 5 und andererseits die Verspannungsvorrichtung 14. Des Weiteren durchdringen die Elastischen Pfropfen 57 im ungespannten Zustand teilweise die Verspannungsvorrichtung 14, welche hierzu mit entsprechenden Aussparungen 22 versehen ist. Der Elastische Pfropfen 57 ist im Wesentlichen als Einzelteil von zylindrischer Gestalt, weist jedoch Nuten und/oder Hinterschnitte und angeschrägte Bereiche auf, um den Elastischen Pfropfen 57 zum einen mit den Aussparungen 22 der Verspannungsvorrichtung 14 im ungespannten Zustand vorzumontieren, und zum ande- ren um ein Zurückschnappen nach erfolgter Spannung und somit ein Lösen der Spannung zu verhindern. FIG. 50 shows a three-dimensional representation of a battery with a cooler and a tensioning device with elastic plugs. FIG. Fig. 51 shows a spatial representation of an elastic plug mat. FIG. 52 shows a detail of a top view of a battery with an unstressed cooler and a tensioning device with elastic plugs. Fig. 53 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with Elastic plug. Fig. 54 shows a detail of a plan view of a battery with strained cooler and bracing device with elastic plugs and resilient element. Fig. 55 shows a perspective view of an elastic plug mat as an extrusion part. The elastic element in this embodiment is the elastic plug or plugs 57. The elastic plugs 57 are introduced into the intermediate space 27 and contact the cooler 5 on the one hand and the bracing device 14 on the other hand. In addition, the elastic plugs 57 partially penetrate the bracing device 14 in the unstressed state which is provided with corresponding recesses 22 for this purpose. The elastic plug 57 is substantially cylindrical as a single piece, but has grooves and / or undercuts and tapered portions to pre-assemble the elastic plug 57 firstly with the recesses 22 of the tensioning device 14 in the untensioned condition, and vice versa snapping back after the voltage has been applied and thus preventing the voltage from loosening.
Beim Spannen wird der Elastische Pfropfen 57 weiter in den Zwischenbereich 27 eingeschoben. Er wird dadurch zwischen Kühler 5 und Verspannungsvor- richtung 14 verspannt,- wodurch der Kühler 5 gegen die Batterie 1 gedrückt, wird, und verformt sich dabei elastisch. Auf Grund seiner 57 Gestaltung mit angeschrägten Bereichen verharrt der Elastischen Pfropfen 57 dann im verspannten Zustand und gleitet nicht mehr in die Aussparung 22 zurück. Die Verspannungsvorrichtung 14 wird auch bei dieser Ausführung vor dem eigentlichen Verspannen mit dem Modulträger 12 fest verbunden. Die elastischen Pfropfen 57 können in Form einer elastischen Pfropfenmatte 58 zusammenhängend sein. Die Pfropfen 57 können unterschiedlich hoch sein, wobei sie dann im mittleren Bereich der Pfropfen matte 58 höher sind. In einer weiteren Ausführung wird der Pfropfen 57 oder die Pfropfenmatte 58 als Extrusionsteil 59 hergestellt, wobei der Pfropfen 57 dann keine zylindrische Gestalt mehr aufweist sondern eine längliche» stabförmige. Das ExtrusionsteilDuring clamping, the elastic plug 57 is pushed further into the intermediate region 27. As a result, it is braced between the cooler 5 and the tensioning device 14, whereby the cooler 5 is pressed against the battery 1, and deforms elastically. Due to its design with bevelled areas, the elastic plug 57 then remains in the tensioned state and does not slide back into the recess 22. The bracing device 14 is firmly connected to the module carrier 12 before the actual bracing in this embodiment. The elastic plugs 57 may be connected in the form of an elastic plug mat 58. The plugs 57 may be of different heights, in which case they are 58 higher in the central region of the plug. In a further embodiment, the plug 57 or the plug mat 58 is produced as an extrusion part 59, the plug 57 then not being cylindrical Has more shape but an elongated » rod-shaped. The extrusion part
59 weist hierbei eine größere Druckfläche auf und ist kostengünstiger herzustellen» setzt jedoch in Bezug auf Festigkeit höhere Anforderungen an die Ver- spannungsvorhchtung 14. Die elastischen Pfropfen 57, 58, 59 können durch ein metallisch federndes Element oder durch einen Kunststoff gebildet sein. In be- vorzugter Weise handelt sich bei den elastischen Pfropfen 57, 58, 59 um ein Elastomer oder Thermoplastisches Elastomer z.B. TPE, TPV. Auch eine Kombination aus Kunststoff und metallischen Teilen ist denkbar. Zwischen Pfropfen 57, 58, 59 und Kühler 5 kann zusätzlich ein federndes Element 40 eingebracht sein. Der Pfropfen 57, 58, 59 müsste in diesem Falle nicht, bzw. in geringerem Maße, elastisch sein. 59 has a larger pressure surface and is more cost-effective to manufacture, but places greater demands on the tensioning device 14 in terms of strength. The elastic plugs 57, 58, 59 can be formed by a metal-elastic element or by a plastic. Preferably, the elastic plugs 57, 58, 59 are an elastomer or thermoplastic elastomer, e.g. TPE, TPV. A combination of plastic and metallic parts is conceivable. Between plugs 57, 58, 59 and cooler 5, a resilient element 40 may additionally be introduced. The plug 57, 58, 59 would not have to be elastic in this case, or to a lesser extent.
Fig. 56 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung der Baugruppe Batterie mit Anpassungs- oder Kiemenblech. Ergänzend zu den aufgeführten Ausführungsbeispielen kann es erforderlich sein, Zwischenmaterialien, soge- nannte Interface-Materialien, zwischen Kühler und Batterie bzw. Zelle oder Stack einzubringen, um den thermischen Kontakt weiter zu verbessern. Dies kann insbesondere dann notwendig werden, wenn die Unebenheiten und Rau- igkeiten der zu fügenden Teile sehr ausgeprägt sind und/oder die Kühler oder die Batterie so steif ausgeführt sind, sodass eine hinreichende Anpassung des Kühlers an die Interface-Oberfläche der Batterie mittels Anpressdruck einer Verspannungsvorrichtung keine befriedigend großen Kontaktbereiche bewirkt. Das Interface-Material vergrößert somit die effektiv wärmeleitende Kontaktfläche bzw. reduziert die gegenläufig wirksamen Luft-Einschlüsse zwischen Kühler und Batterie. Fig. 56 shows a schematic two-dimensional representation of the assembly battery with adjustment or gill plate. In addition to the exemplary embodiments listed, it may be necessary to introduce intermediate materials, so-called interface materials, between cooler and battery or cell or stack in order to further improve the thermal contact. This may be necessary in particular if the unevenness and roughness of the parts to be joined are very pronounced and / or the radiator or the battery are made so rigid, so that a sufficient adaptation of the radiator to the interface surface of the battery by means of contact pressure Bracing causes no satisfactorily large contact areas. The interface material thus increases the effective heat-conducting contact surface or reduces the counteractive air inclusions between radiator and battery.
Fig. 57 zeigt eine räumliche Darstellung eines Anpassungs- oder Kiemenblechs. Fig. 58 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines Anpassungs- oder Kiemenblechs. Fig. 59 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Kiemenblechs. Fig. 60 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Kiemenblechs. Fig. 61 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Kiemenbtechs. Fig. 62 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Noppen/Prägeblechs. Fig. 63 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Noppen/Prägeblechs. Fig. 64 zeigt eine räumliche Darstellung eines Ausschnitts eines alternativen Anpassungs- oder Noppen/Prägeblechs, Fig. 57 shows a perspective view of a matching or gill plate. Fig. 58 is a perspective view of a portion of a trim or gill plate. Fig. 59 is a perspective view of a portion of an alternative adapter or gill plate. Fig. 60 is a perspective view of a portion of an alternative adapter or gill plate. FIG. 61 shows a spatial representation of a section of a alternative adaptation or gill-biting. FIG. 62 is a perspective view of a portion of an alternative fitting or dimpling embossing sheet. FIG. FIG. 63 shows a spatial representation of a section of an alternative adaptation or dimple embossing plate. FIG. 64 is a perspective view of a portion of an alternative fitting or dimpling embossing sheet; FIG.
Die hier gezeigten Interface-Materialien können unterschiedlichster Art sein und werden grundsätzlich in die drei Gruppen Strukturbleche 60, anpassende Zwischenmedien und stoffschlüssige Verbindungen unterteilt, Strukturbleche 60 können mit dem Kühler verlötet sein. Strukturbleche 60 als Anpassungs- oder Kiemenblech 60 passen sich beim Zusammendrücken von Kühler und Batterie an die beiden Berührungsflächen an. Dazu kann das Strukturblech 60 als Anpassungs- oder Noppen/Prägeblech 60, als vorgeformtes bombiertes Form- Blech, oder als Mikrostrukturblech ausgeführt werden. Ebenso können Struk- turbleche 60 als Blechabschnitte oder Spitzen mit verschiedenen Steifigkeiten, als gewellte Prägeplatte, als Weltrippen-Blech oder Wellrippen, als Alu- Schlitzfolie ausgeführt werden. Dabei wird eine geschlitzte Folie gestreckt und erhält dadurch eine 3D-Oberfläche. Weiterhin kann das Strukturblech 60 als Sandwich-Waben-Blech, als genadeltes Blech, als Abziehfolie mit Zwischen- noppen aus Elastomer, oder als Alufolie ausgeführt werden. The interface materials shown here can be of very different types and are fundamentally subdivided into the three groups of structural plates 60, adaptive intermediate media and integral connections, structural plates 60 can be soldered to the cooler. Structural sheets 60 as the adapter or gill plate 60 conform to the two contact surfaces when the radiator and battery are compressed. For this purpose, the structural plate 60 can be designed as a matching or knob / embossing plate 60, as a preformed domed sheet metal, or as a microstructure sheet. Likewise, structural sheets 60 can be designed as sheet metal sections or tips with different stiffnesses, as a corrugated embossing plate, as world-ribbed sheet metal or corrugated ribs, as an aluminum slotted foil. In the process, a slotted film is stretched, giving it a 3D surface. Furthermore, the structural sheet 60 can be designed as a sandwich honeycomb sheet, as a needled sheet metal, as a release liner with intermediate nubs made of elastomer, or as aluminum foil.
Ergänzend dazu können anpassende Zwischenmedien, wie Wärmeleitfolie, wärmeleitende Silikonvergussmasse, Knetmasse aushärtend, adhäsive Masse, Alumehl, Keramikpaste, Kupferpaste, Flüssigmetall, amorphe Aluwolle, PTC- Kleber, Phase Change Material, Metall-Vlies, Metall-Fleece, Metall-Klettbänder, Metall-Wolle, Metall-Flocken, komprimierbare Graphitfolien, Montageschaum; expandierender Graphitschaum, F!üssig-/Sprühgummi; oder Sprühwachs verwendet werden. Für eine Verbindung der gezeigten Strukturbleche mit zumindest einer der Kontaktflächen können auch stoffschlüssige Verbindungen, wie beispielsweise "Anbacken", Sintern auch mit Sinterzwischenmaterial, Vibrationsschweißen, Mikrolöten, Reibschweißen, oder Exothermes Folienschweißen z.B. mit NiAI-Nano-Aktiv-Folien angewandt werden. Klebemassen zum Verschweißen können auch eine Direktkontaktierung Zelle mit Kühlmitte! ermöglichen, In addition to this, suitable intermediate media, such as heat-conducting film, heat-conductive silicone casting compound, plasticine, adhesive compound, aluminum flour, ceramic paste, copper paste, liquid metal, amorphous aluminum wool, PTC adhesive, phase change material, metal fleece, metal fleece, metal Velcro, metal Wool, metal flakes, compressible graphite foils, mounting foam; expanding graphite foam, liquid / spray rubber; or spray wax are used. For a connection of the illustrated structural plates with at least one of the contact surfaces can also cohesive connections, such as "baking", sintering with sintered intermediate material, vibration welding, micro-soldering, friction welding, or exothermic film welding For example, be applied with NiAl-nano-active films. Adhesive compounds for welding can also be a direct contacting cell with cooling center! enable,
Fig. 65 zeigt eine räumliche Darstellung einer Batterie mit Kühler und Spannvor- richtung, die dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 bis 9 ähnlich ist. . FIG. 65 shows a three-dimensional representation of a battery with cooler and clamping device, which is similar to the exemplary embodiment of FIGS. 5 to 9. ,
Die Verspannungsvorrichtung 14 stellt hier ein biegsames, elastisches Spannband 15 oder Spannblech 15 dar, das über seine Länge betrachtet Sicken 64 aufweist, die parallel zum Längsrand verlaufen. Dieses Band oder Blech 15 be- steht beispielsweise aus Aluminium oder Stahl, in bevorzugter Weise Federstahl. Auch ein Kunststoff ist denkbar. Das Spannblech 15 kontaktiert den Kühler 15 unten und wird unter Spannung mit dem Modulträger 12 oder dem Gehäuse 13 verbunden, sodass der Kühler 5 dabei gegen die Batterie 1 gedrückt wird. Die Verbindung der Verspannungsvorrichtung mit dem Modulträger oder dem Gehäuse 18 kann stoffschlüssig durch Schweißen oder Löten oder durch ein Verschrauben, Vernieten oder Einsetzfügen herbeigeführt werden. Auch ein formschlüssiges Einhängen/Einhaken oder Einklipsen ist denkbar. The bracing device 14 here represents a flexible, elastic tensioning band 15 or tensioning plate 15 which, viewed over its length, has beads 64 that run parallel to the longitudinal edge. This strip or plate 15 is made, for example, of aluminum or steel, preferably spring steel. Also a plastic is conceivable. The clamping plate 15 contacts the cooler 15 below and is connected under tension with the module carrier 12 or the housing 13, so that the cooler 5 is pressed against the battery 1. The connection of the bracing device with the module carrier or the housing 18 can be brought about cohesively by welding or soldering or by screwing, riveting or insertion. Even a positive hooking / hooking or clipping is conceivable.
Dabei greifen die Sicken 64 zwischen die Flachrohre ein und stützen sich unten an der Batterie ab. The beads 64 engage between the flat tubes and are supported at the bottom of the battery.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden. B e z u g s z e i c h e n l i s t e The described embodiments are chosen only by way of example and can be combined with each other. Reference list
I Batterie und/oder Batterie-Stack I battery and / or battery stack
2 Batterie-Zeile 2 battery line
3 Elektrische Anbindung der Batterie oder Zelle  3 Electrical connection of the battery or cell
4 Elektronikbauteile  4 electronic components
5 Kühler und/oder Heizer  5 coolers and / or heaters
8 Schichtblechaufbau des Kühlers  8 laminated sheet structure of the cooler
7 Extrusionsprofile z.B. Flachrohre des Kühlers 7 extrusion profiles e.g. Flat tubes of the radiator
8 Sammelkasten des Kühlers  8 collection box of the cooler
9 Deck-oder Versteifungsblech des Kühlers  9 deck or stiffening plate of the radiator
10 Leitungen des Kühlers  10 lines of the cooler
I I Heizung oder Heizdraht des Kühlers  I I heater or heating wire of the radiator
12 Batterie- oder Batterie-Stackhalter/- träger auch Modulträger 12 battery or battery stack holders / carriers also module carrier
13 Batteriegehäuse  13 battery case
14 Verspannungsvorrichtung des Kühlers  14 bracing device of the radiator
15 Spannblech oder Spannband  15 clamping plate or strap
18 Spannkörper- oder plättchen 18 clamping bodies or plates
17 Aufnahme für Heizdraht 17 Recording for heating wire
18 Verbindung Verspannvorrichtung - Modulträger oder Verbindung Verspannvorrichtung - Gehäuse  18 Connection bracing device - module carrier or connection bracing device - housing
19 Kombination Modulträger und Verspannungsvorrichtung  19 Combination module carrier and bracing device
20 Einhänghaken  20 hooks
21 Bohrungen zum Verschrauben 21 holes for screwing
22 Aussparungen in Verspannungsvorrichtung  22 recesses in bracing device
23 Verspannungsstreifen  23 tension stripes
24 Öffnungen/ Schlitze in Verspannungsvorrichtung  24 openings / slots in bracing device
25 Laschen des Modulträgers  25 tabs of the module carrier
26 Einschub-Spannkörper 26 insert clamping body
27 Raum zwischen Kühler und Verspannungsvorrichtung 28 Gegliederter Einschub-Spannkörper 27 Space between radiator and bracing device 28 Articulated insert clamping body
29 Spannschuh  29 tension shoe
30 Spannschuhverbinder  30 tension shoe connectors
31 Verbindungsschiene  31 connecting rail
32 Verbindungsplatte  32 connection plate
33 Spannschieber 33 cocking slide
34 Gewelltes oder profiliertes Spannblech  34 Corrugated or profiled clamping plate
35 Spannquader  35 clamping cuboid
38 Endstück des Spannquaders  38 end piece of the tensioning block
37 Mittelstück des Spannquaders 37 Center piece of the clamping cube
38 Lange Seite des Mittelstücks des Spannquaders 38 Long side of the center piece of the cube
39 Kurze Seite des Mittelstücks des Spannquaders  39 Short side of the center piece of the cube
40 Federndes Element z.B. Federstahl-Blech  40 spring element e.g. Spring steel sheet
41 Spannkeil  41 clamping wedge
42 Keil-Spanner  42 wedge tensioner
43 Kei I-förmige Erhebungen des Keil-Spanners 43 Kei I-shaped elevations of the wedge tensioner
44 Befestigungsvorrichtung des Keil-Spanners  44 Fastening device of the wedge-tensioner
45 Spannkeil-Platte  45 clamping wedge plate
46 Befestigungsvorrichtung der Spannkeil-Platte  46 Fastening device of the clamping wedge plate
47 Oval-Stab  47 oval staff
48 Distanzplättchen 48 distance tiles
49 Sicherungssplint  49 cotter pin
50 Elastische Spannmatte  50 Elastic tensioning mat
51 Zusammenhängender Spannkörper z.B. Extrusionsprofil 51 Connected tensioning body e.g. extrusion profile
52 Aufstell-Spannplatte 52 Installation clamping plate
53 Befestigungsvorrichtung der Aufstellspannplatte z.B. V-förmige Erhebungen 53 fixing device of the Aufstellspannplatte e.g. V-shaped elevations
54 Laschen zum Ziehen  54 tabs to pull
55 Aufstellbereich der Aufstell-Spannplatte Erhebungen  55 Installation area of the set-up clamping plate elevations
58 Expandierendes Material z.B. Polyurethan-Schaum 58 expanding material e.g. Polyurethane foam
57 Elastische Pfropfen 57 Elastic plugs
58 Elastische Pfropfenmatte 59 Elastische Pfropfenmatte als Extrusionsteil 58 Elastic plug mat 59 Elastic plug mat as extrusion part
60 Strukturblech insbesondere Anpassungs-, Kiemen oder Noppen/Prägeblech  60 Structured sheet metal, in particular adaptation, gills or nubs / embossing sheet
61 Kiemen oder Lamellen  61 gills or lamellae
62 geschlitzte Noppen oder Prägung  62 slotted pimples or embossing
63 Prägung 63 embossing
64 Sicke  64 beads

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls (1 ) mit einem Kühler (5), der zumindest eine Wärmeübergangsfläche zum Übertragen von Wärmeenergie aufweist, und wobei das Energiespeichermodul zumindest eine Anlagefläche zum Anlegen der Wärmeübergangsfläche sowie zumindest zwei Modulträger (12) aufweist» die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind, und die Vorrichtung das folgende Merkmal aufweist: Ein Spannblech (1 5) mit zumindest zwei, an gegenüberliegenden Enden des Spannblechs angeordneten Verbindungselementen (18) zum Verbinden des Spannblechs mit den Modulträgern (12), wobei das Spannblech ausgebildet ist, um den Kühler (5) teilumfänglich zu umschließen und eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wär- meübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers auszuüben, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Device for clamping an electrochemical energy storage module (1) with a cooler (5), which has at least one heat transfer surface for transmitting heat energy, and wherein the energy storage module at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carrier (12) » at two each other A clamping plate (1 5) with at least two arranged at opposite ends of the clamping plate connecting elements (18) for connecting the clamping plate with the module carriers (12), wherein the clamping plate is formed is to enclose the radiator (5) partially encircled and exert a clamping force on at least portions of a side facing away from the heat transfer surface side of the radiator when the clamping plate is connected to the module carriers.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , bei der die Verbindungselemente (18) des Spannblechs (15) eine der Verspannkraft entgegen gerichtete Vorbiegung aufweisen, wenn das Spannblech nicht mit den Modulträgern (12) verbunden ist, und wobei das Spannblech die Verspannkraft gleichmäßig auf den Kühler (5) oder Teilbereiche des Kühlers verteilt, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem Spannkörper (16) zum Anordnen zwischen dem Kühfer (5) und dem Spannblech (15). 2. Device according to claim 1, wherein the connecting elements (18) of the clamping plate (15) have a biasing force opposing pre-bend when the clamping plate is not connected to the module carriers (12), and wherein the clamping plate uniformly the clamping force on the radiator (5) or parts of the cooler distributed when the clamping plate is connected to the module carriers. Device according to one of the preceding claims, comprising at least one clamping body (16) for arranging between the Kühfer (5) and the clamping plate (15).
4, Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der ein Zustand des Spannkörpers (16) von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand veränderbar ist, wobei der Spannkörper im ersten Zustand eine geringere Verspannkraft auf den Kühler (5) oder Teilbereiche des Kühlers als im zweiten Zustand ausübt, wenn das Spannblech mit den Modulträgern (12) verbunden ist. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der der Spannkörper (16) zumindest einen Kraftangriffspunkt (36) zum Verändern des Spannkörpers vom ersten Zustand in den zweiten Zustand aufweist, und/oder der Spannkörper eine Rasteinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um eine Veränderung des Spannkörpers vom ersten Zustand in den zweiten Zustand zu er- möglichen und ein Zurückkehren vom zweiten Zustand in den ersten Zustand zu verhindern. 4, Device according to claim 3, wherein a state of the clamping body (16) from a first state to a second state is variable, wherein the clamping body in the first state, a lower clamping force on the radiator (5) or portions of the radiator than in the second state exerts when the clamping plate is connected to the module carriers (12). 5. The apparatus of claim 4, wherein the clamping body (16) has at least one force application point (36) for changing the clamping body from the first state to the second state, and / or the clamping body has a latching device which is adapted to a change of Clamping body from the first state to the second state to enable and prevent a return from the second state to the first state.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der der Spannkörper (16) ausgebildet ist, um die Verspannkraft gleichmäßig auf den Kühler (5) oder Teilbereiche des Kühlers zu verteilen, wenn das Spannblech (15) mit den Modulträgern (12) verbunden ist. Device according to one of claims 3 to 5, wherein the clamping body (16) is designed to distribute the clamping force evenly on the radiator (5) or portions of the radiator, when the clamping plate (15) is connected to the module carriers (12) ,
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der der Spannkörper (16) eine Einrichtung (17) zum Aufnehmen eines Heizelementes aufweist. Device according to one of claims 3 to 6, wherein the clamping body (16) comprises means (17) for receiving a heating element.
8. Energiespeichervorrichtung, mit folgenden Merkmalen: einem Kühler (5), mit zumindest einer Wärmeübergangsfläche zum Übertragen von Wärmeenergie; einem Energiespeichermodul (1 ), mit zumindest einer Anlagefläche zum Anlegen der Wärmeübergangsfläche sowie zumindest zwei M od u (trägem (12), die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind, wobei der Kühler an der Anlagefläche angeordnet ist; und einer Vorrichtung zum Verspannen des elektrochemischen Energiespeichermoduls mit dem Kühler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Verbindungselemente mit den Modulträgern verbunden sind, und das Spannblech (15) den Kühler zumindest teilumfänglich umschließt, und das Spannblech eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers ausübt. 8. An energy storage device, comprising: a radiator (5) having at least one heat transfer surface for transferring heat energy; an energy storage module (1) having at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two M od u (tents (12), which are arranged on two opposite sides of the energy storage module, wherein the cooler is arranged on the contact surface and a device for Clamping the electrochemical energy storage module with the radiator according to one of claims 1 to 7, wherein the connecting elements are connected to the module carriers, and the clamping plate (15) surrounds the radiator at least part of the circumference, and the clamping plate a clamping force on at least portions of a side facing away from the heat transfer surface side of the radiator.
9. Energiespeichervorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der zwischen dem Kühler (5) und dem Energiespeichermodul (1 ) ein Zwischen-Material (60,61 ) angeordnet ist, das über eine plastische und/oder elastische Verformung Unebenheiten der Wärmeübergangsfläche und/oder der Anlagefläche ausgleicht. 9. Energy storage device according to claim 8, wherein between the cooler (5) and the energy storage module (1) an intermediate material (60,61) is arranged, which via a plastic and / or elastic deformation unevennesses of the heat transfer surface and / or the contact surface balances.
10. Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung, mit folgen- den Schritten: 10. A method of manufacturing an energy storage device, comprising the steps of:
Bereitstellen eines Kühlers (5), mit zumindest einer Wärmeübergangsfläche zum Übertragen von Wärmeenergie; Providing a cooler (5) having at least one heat transfer surface for transferring heat energy;
Bereitstellen eines Energiespeichermoduls (1 ) mit zumindest einer Anlagefläche zum Anlegen der Wärmeübergangsfläche sowie zumindest zwei Modulträgern (12), die an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Energiespeichermoduls angeordnet sind; Providing an energy storage module (1) with at least one contact surface for applying the heat transfer surface and at least two module carriers (12) which are arranged on two opposite sides of the energy storage module;
Bereitstellen einer Vorrichtung zum Verspannen eines elektrochemischen Energiespeichermoduls mit einem Kühler, mit einem Spannblech (1 5) mit zumindest zwei gegenüberliegenden Verbindungselementen (18) zum Verbinden des Spannblechs mit den Modulträgern, wobei dasProviding a device for clamping an electrochemical energy storage module with a cooler, with a clamping plate (1 5) with at least two opposite connecting elements (18) for connecting the clamping plate with the module carriers, wherein the
Spannblech ausgebildet ist, um den Kühler teilumfänglich zu umschließen, und eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers auszuüben, wenn das Spannblech mit den Modulträgern verbunden ist; Clamping plate is formed to enclose the cooler part of the circumference, and exert a clamping force on at least portions of a side facing away from the heat transfer surface side of the radiator, when the clamping plate is connected to the module carriers;
Anordnen des Kühlers an dem Energiespeichermodul, wobei die Wärmeübergangsfläche an der Anlagefläche angelegt wird; und Verbinden der Verbindungselemente mit den Modulträgern, um mit demArranging the cooler on the energy storage module, wherein the heat transfer surface is applied to the contact surface; and connecting the connecting elements to the module carriers to communicate with the
Spannblech den Kühler teilumfänglich zu umschließen, und eine Verspannkraft auf zumindest Teilbereiche einer von der Wärmeübergangsfläche abgewandten Seite des Kühlers auszuüben. Clamping to surround the radiator part of the circumference, and exert a clamping force on at least portions of a side remote from the heat transfer surface side of the radiator.
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