WO2012120092A1 - Elektrischer energiespeicher - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an electrical energy store, in particular for motor vehicles, having at least one battery module with a plurality of arranged between two outer end plates in a stack of individual cells, wherein preferably at least one individual cell is arranged in a single module.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to enable optimal conditioning of the battery module with little effort.
  • this is achieved in that between at least two individual cells, preferably between two individual modules, a heating or cooling element is arranged and the heating or cooling element has at least one preferably preformed tube receiving.
  • the heating or cooling element may be formed by at least one preferably made of sheet metal heating or cooling plate.
  • the tube receptacle formed by a sleeve is preferably arranged on at least one longitudinal side of the battery module on a laterally projecting tab over the individual cells. It is particularly advantageous if the tube receptacles of at least two cooling elements are arranged in alignment with each other. In the tube receiving at least one heating or cooling element, preferably in the aligned aligned tube receptacles of several heating or cooling elements, a tube may be inserted. The pipe through which a heating or cooling medium flows is connected to a heating or cooling system.
  • the pipe is firmly connected to the pipe receptacle, preferably insoluble, particularly preferably by crimping, soldering, welding or gluing.
  • each heating or cooling element has a plurality, preferably four, tube receptacles, wherein particularly preferably in each case two tube receptacles are arranged on a tab.
  • FIG. 1 shows an energy storage device according to the invention in an oblique view
  • FIG. 2 heating or cooling elements in an oblique view
  • Fig. 5 shows an arrangement of heating or cooling elements in an oblique view.
  • the electrical energy storage device 1 includes at least one battery module 2 with a stack of 3 individual modules 5, not shown, having individual modules 5, wherein at each end of the stack 3 in each case an end plate 6 is arranged.
  • Each individual module 5 has a single cell frame 7, each individual cell frame 7 accommodating at least one single cell.
  • Each heating or cooling element 8 may be formed by a heating or cooling plate, or by two firmly joined for example by welding, soldering, gluing or crimping heating or cooling plates 8a, 8b, as shown in Fig. 3 and Fig. 4.
  • the heating or cooling element 8 has, on at least one longitudinal side 2a, at least one tab 9 with a tube receptacle 11 formed by a sleeve 10, wherein each heating or cooling plate 8a, 8b can have a flap part 9a, 9b with a preformed sleeve part 10a, 10b ,
  • the tube receptacles 11 adjacent heating or cooling elements 8 are formed in alignment along an axis 12.
  • a pipe 13 is inserted in each case and inextricably linked in the correct position with the pipe receptacles 11, for example by crimping, welding, soldering or gluing.
  • the flowed through by a heating or cooling medium pipe 13 is part of a heating or cooling system, not shown, for example, a cooling circuit.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektrischer Energiespeicher (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Batteriemodul (2) mit einer Mehrzahl an zwischen zwei äußeren Endplatten (6) in einem Stapel (3) angeordneten Einzelzellen, wobei vorzugsweise mindestens eine Einzelzelle in einem Einzelmodul (5) angeordnet ist. Um auf möglichst einfache und platzsparende Weise eine gute Konditionierung des Batteriemoduls (2) zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass zwischen zumindest zwei Einzelzellen, vorzugsweise zwischen zwei Einzelmodulen (5), ein Heiz- oder Kühlelement (8) angeordnet ist und das Heiz- oder Kühlelement (8) zumindest eine vorzugsweise vorgeformte Rohraufnahme (11) aufweist.

Description

ELEKTRISCHER ENERGIESPEICHER
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Batteriemodul mit einer Mehrzahl an zwischen zwei äußeren Endplatten in einem Stapel angeordneten Einzelzellen, wobei vorzugsweise mindestens eine Einzelzelle in einem Einzelmodul angeordnet ist.
Es ist bekannt, die Kühlung eines Batteriemoduls mit Kühlelementen durchzuführen, welche eine Kühlplatte mittels Verspannung kontaktieren. Weiters ist es bekannt, zur Kühlung Kühlkanäle im Batteriemodul vorzusehen. Nachteilig ist, dass dies Lösungen einen großen Herstellungsaufwand erfordern oder keine optimale Wärmeabfuhr gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und mit geringem Aufwand eine optimale Konditionierung des Batteriemoduls zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zwischen zumindest zwei Einzelzellen, vorzugsweise zwischen zwei Einzelmodulen, ein Heiz- oder Kühlelement angeordnet ist und das Heiz- oder Kühlelement zumindest eine vorzugsweise vorgeformte Rohraufnahme aufweist.
Das Heiz- oder Kühlelement kann durch zumindest eine vorzugsweise aus Blech gefertigte Heiz- oder Kühlplatte gebildet sein.
Die durch eine Hülse gebildete Rohraufnahme ist vorzugsweise an zumindest einer Längsseite des Batteriemoduls auf einer seitlich über die Einzelzellen vorragenden Lasche angeordnet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rohraufnahmen von zumindest zwei Kühlelementen fluchtend zueinander angeordnet sind. In die Rohraufnahme zumindest eines Heiz- oder Kühlelementes, vorzugsweise in die fluchtend ausgerichteten Rohraufnahmen mehrerer Heiz- oder Kühlelemente, kann ein Rohr eingeschoben sein. Das von einem Heiz- oder Kühlmedium durch- flossene Rohr ist mit einem Heiz- oder Kühlsystem verbunden.
Um eine besonders gute Wärmeleitung zwischen den Rohraufnahmen und den Rohren zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Rohr mit der Rohraufnahme fest, vorzugsweise unlösbar, besonders vorzugsweise durch Crimpen, Löten, Schweißen oder Kleben, verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgehen, dass jedes Heizoder Kühlelement mehrere, vorzugsweise vier, Rohraufnahmen aufweist, wobei besonders vorzugsweise jeweils zwei Rohraufnahmen auf einer Lasche angeordnet sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Energiespeicher in einer Schrägansicht;
Fig. 2 Heiz- oder Kühlelemente in einer Schrägansicht;
Fig. 3 und Fig. 4 die Rohraufnahme eines Heiz- oder Kühlelementes im
Detail; und
Fig. 5 eine Anordnung von Heiz- oder Kühlelementen in einer Schrägansicht.
Der elektrische Energiespeicher 1 beinhaltet zumindest einen Batteriemodul 2 mit einem Stapel 3 an nicht weiter dargestellte Einzelzellen aufweisenden Einzelmodulen 5, wobei an jedem Ende des Stapels 3 jeweils eine Endplatte 6 angeordnet ist. Jeder Einzelmodul 5 weist einen Einzelzellrahmen 7 auf, wobei jeder Einzelzellenrahmen 7 zumindest eine Einzelzelle aufnimmt.
Zwischen zwei benachbarten Zellen und/oder zwischen zwei benachbarten Einzelmodulen 5 ist jeweils ein Heiz- oder Kühlelement 8 angeordnet. Jedes Heizoder Kühlelement 8 kann durch eine Heiz- oder Kühlplatte, oder auch durch zwei fest beispielsweise durch Schweißen, Löten, Kleben oder Crimpen zusammengefügte Heiz- oder Kühlplatten 8a, 8b gebildet sein, wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt ist. Das Heiz- oder Kühlelement 8 weist an zumindest einer Längsseite 2a zumindest eine Lasche 9 mit einer durch eine Hülse 10 gebildeten Rohraufnahme 11 auf, wobei jede Heiz- oder Kühlplatte 8a, 8b einen Laschenteil 9a, 9b mit einem vorgeformten Hülsenteil 10a, 10b aufweisen kann. Die Rohraufnahmen 11 benachbarter Heiz- oder Kühlelemente 8 sind fluchtend entlang einer Achse 12 ausgebildet. In alle fluchtend zueinander angeordneten Rohraufnahmen 11 wird jeweils ein Rohr 13 eingeschoben und unlösbar lagerichtig mit den Rohraufnahmen 11, beispielsweise durch Crimpen, Schweißen, Löten oder Kleben, verbunden. Das von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmte Rohr 13 ist Teil eines nicht weiter dargestellten Heiz- oder Kühlsystems, beispielsweise eines Kühlkreislaufes.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Elektrischer Energiespeicher (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zumindest einem Batteriemodul (2) mit einer Mehrzahl an zwischen zwei äußeren Endplatten (6) in einem Stapel (3) angeordneten Einzelzellen, wobei vorzugsweise mindestens eine Einzelzelle in einem Einzelmodul (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zumindest zwei Einzelzellen, vorzugsweise zwischen zwei Einzelmodulen (5), ein Heiz- oder Kühlelement (8) angeordnet ist und das Heiz- oder Kühlelement (8) zumindest eine vorzugsweise vorgeformte Rohraufnahme (11) aufweist.
2. Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heiz- oder Kühlelement (8) durch zumindest eine vorzugsweise aus Blech gefertigte Heiz- oder Kühlplatte (8a, 8b) gebildet ist, wobei vorzugsweise das Heiz- oder Kühlelement (8) durch zwei unlösbar miteinander verbundene Heiz- oder Kühlplatte (8a, 8b) gebildet ist.
3. Energiespeicher (1) nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohraufnahme (11) an zumindest einer Längsseite (2a) des Batteriemoduls (2) angeordnet ist.
4. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohraufnahme (11) durch eine Hülse (10) gebildet ist.
5. Energiespeiche (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohraufnahme (11) auf einer vorzugsweise seitlich über die Einzelmodule (5) vorragenden Lasche (9) angeordnet ist.
6. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohraufnahmen (11) von zumindest zwei Heiz- oder Kühlelementen (8) fluchtend zueinander angeordnet sind.
7. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rohraufnahme (11) zumindest eines Heiz- oder Kühlelementes (8), vorzugsweise in die fluchtend ausgerichteten Rohraufnahmen (11) mehrerer Heiz- oder Kühlelemente (8), ein Rohr (13) eingeschoben ist.
8. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (13) mit der Rohraufnahme (11) fest, vorzugsweise unlösbar, besonders vorzugsweise durch Crimpen, Löten, Schweißen oder Kleben, verbunden ist.
9. Energiespeicher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Heiz- oder Kühlelement (8) mehrere, vorzugsweise vier, Rohraufnahmen (11) aufweist, wobei besonders vorzugsweise jeweils zwei Rohraufnahmen (11) auf einer Lasche (9) angeordnet sind.
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