WO2014198445A1 - Batteriegehäuse zur aufnahme von batteriezellen und batteriesystem - Google Patents

Batteriegehäuse zur aufnahme von batteriezellen und batteriesystem Download PDF

Info

Publication number
WO2014198445A1
WO2014198445A1 PCT/EP2014/057801 EP2014057801W WO2014198445A1 WO 2014198445 A1 WO2014198445 A1 WO 2014198445A1 EP 2014057801 W EP2014057801 W EP 2014057801W WO 2014198445 A1 WO2014198445 A1 WO 2014198445A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
housing
wall
channel
temperature control
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/057801
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Clemens Schupp
Sarmimala Hore
Achim Schmidt
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2014198445A1 publication Critical patent/WO2014198445A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Battery housing for receiving battery cells and battery system
  • the invention relates to a battery housing for receiving one or more battery cells, as well as a battery system with the battery housing and the battery cells, in particular lithium-ion cells.
  • the invention further relates to a vehicle
  • a motor vehicle such as electric motor vehicle or hybrid vehicle
  • the battery system in particular a motor vehicle such as electric motor vehicle or hybrid vehicle, with the battery system.
  • the battery system is heated, d. H. cooled or heated as needed.
  • FIG. 1 shows a side view of a battery module 10 according to the prior art
  • FIG. 2 shows a corresponding plan view of the battery module 10.
  • the battery module 10 comprises a first battery cell 100i and a second battery cell 100 2 , wherein the battery cells 100i, 100 2 are cuboidal and each have a cell housing 1 10i, 1 10 2 , and a cell cover 120i, 120 2 , each with two electrical
  • Connections 130i, 135i and 130 2 , 135 2 for example, made of aluminum or copper.
  • an electrical connection as for
  • Terminals 130i, 135 2 shown by way of example, a threaded hole 140i, 145 2 include.
  • a Connector 150 for example made of aluminum or copper, serve, the one
  • Terminal 135 2 of the first battery cell 100i and a terminal 130i of the second battery cell 100 2 electrically connected to each other.
  • the connecting piece 150 can be welded, for example by means of a laser, after the spatial orientation of the battery cells 100i, 100 2 , to the terminals 135i, 130 2 , for example. Subsequently, the battery module 10 can be used in a battery system.
  • a battery comprising a battery housing, tempering and a lithium-ion cell, which is in direct contact with one of the tempering.
  • the device according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that a device for controlling the temperature of the battery cell is integrated into the battery case.
  • the surface for temperature control can be increased so that a more uniform, more reactive and more effective temperature control is made possible.
  • the number of components of the corresponding battery system can be reduced and its structure and / or its manufacture can be simplified.
  • the temperature control system the number of connections, and thus the number of possible fault points (leakage points), can be reduced.
  • the costs can be reduced and / or the reliability can be increased.
  • a battery case wherein the wall is a housing bottom, a housing wall and / or a housing cover of the battery case.
  • the surface active for the temperature control can be increased.
  • a battery case wherein the channel snake-shaped or self-similar, for example fractal-like, is formed. Also particularly advantageous is a battery case, wherein a cross section of the channel is round, half-round, oval, square, rectangular or hexagonal. Particularly advantageous is a battery case, wherein the channel is arranged in the wall in the direction of the battery cell. Particularly advantageous is a battery housing, wherein the wall further comprises a thermal insulation between the channel and an outer surface of the wall is arranged. As a result, the temperature control can be improved in each case.
  • a battery case wherein the wall is formed so that it can be in frictional contact with the battery cell.
  • a lithium-ion battery cell such as lithium-ion battery cell with electrode winding (Jelly Roll, JR, Swiss Roll)
  • a deformation and / or displacement, in particular deformation and / or displacement of the electrodes, by a pressure change be reduced or prevented during loading or unloading.
  • damage to the battery cell by friction and, for example, lithium deposition can be reduced or prevented.
  • the battery housing may further comprise a first port connected to a first end of the passage for supplying the temperature control means and a second port connected to a second end of the passage for discharging the temperature control means.
  • the battery housing may further comprise a circuit for monitoring the battery cell.
  • the circuit may include a sensor for detecting a
  • Parameters for example, the temperature and / or voltage, the battery cell include.
  • the battery housing may further comprise a partition.
  • the dividing wall can be movable, for example usable and / or removable.
  • the partition may comprise the circuit.
  • the battery housing may further comprise a first housing side wall which is movable, for example insertable and / or removable.
  • the first housing side wall can be tight, for example gas-tight or pressure-tight, closing.
  • the battery housing may further comprise a second housing side wall which is movable, for example insertable and / or removable.
  • the second housing side wall can be tight, for example gas-tight or pressure-tight, closing.
  • the battery case may further comprise a current collector, for
  • a current busbar for example, aluminum or copper
  • the current collector may extend through the battery housing, for example through an opening in the first housing sidewall and / or the second housing sidewall.
  • the current collector may include an insulator.
  • the insulator may be arranged in sections.
  • the battery housing may further comprise a pressure relief valve for increasing safety.
  • the battery housing or the wall may comprise a polymer material, for example a fiber-reinforced polymer material.
  • a battery system comprising the previously described battery housing, the temperature control, and the battery cell.
  • a battery system wherein the wall is in frictional contact with the battery cell.
  • damage to the battery cell by friction and, for example, lithium deposition can be reduced or prevented.
  • the temperature control agent is a fluid, for example a gas such as carbon dioxide or a gas mixture such as air or a liquid such as alcohol, for example propane-1,2,3-triol (glycerol, glycerol), oil or water or a liquid mixture , includes.
  • the battery system may include a heat exchanger for processing the temperature control.
  • the battery housing may include the heat exchanger.
  • the heat exchanger may be disposed in the wall in the direction of the outer surface of the battery case.
  • the battery system may include a valve, for example a controllable valve such as electrically controllable valve, for distribution control of the temperature control.
  • the battery housing may include the valve.
  • the battery system may comprise a pump, for example an electric pump, for circulating the temperature control medium.
  • the battery housing may include the pump.
  • the temperature control may comprise a refrigerant, coolant or heating means.
  • a battery unit may comprise the battery cell and optionally further battery cells. Furthermore, a battery module, the battery cell and possibly more
  • Battery cells and / or the battery unit include.
  • the invention further provides a vehicle, in particular a motor vehicle such as an electric motor vehicle, hybrid vehicle or electric motorcycle (electric bike, e-bike), electric bicycle (pedelec), or a maritime vehicle such as an electric boat, which is the battery housing previously described and connected to the vehicle or battery system.
  • a motor vehicle such as an electric motor vehicle, hybrid vehicle or electric motorcycle (electric bike, e-bike), electric bicycle (pedelec), or a maritime vehicle such as an electric boat, which is the battery housing previously described and connected to the vehicle or battery system.
  • FIG. 1 shows a side view of a battery module according to the prior art
  • FIG. 2 shows a plan view of the battery module according to the prior art
  • FIG. 3 shows a side view in partial section of a battery housing according to an embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows an enlarged partial plan view in partial section of the battery housing according to another embodiment of the invention
  • Figure 6 is an enlarged partial plan view in partial section of the battery case according to a further embodiment of the invention.
  • Figure 7 is a side view in partial section of a battery system according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a side view in partial section of a battery housing 20 according to an embodiment of the invention.
  • the battery case 20 for accommodating a battery cell 300 includes a
  • Wall 210 which includes a channel 215 for receiving a temperature control 400, so that the battery cell 300 by means of the temperature control 400 in the channel 215 tempered, for example, as needed cooled or heated, can be.
  • the channel 215 for temperature control of the battery cell 300 is integrated into the battery housing 20.
  • the battery cell can be in direct and / or large-area contact with the wall 210 with its filled with tempering agent 400 channel 215.
  • the battery case 20 may provide a uniform mechanism for temperature control.
  • the battery housing 20 may include a housing bottom 220, a housing wall 230 and / or a housing cover 240.
  • the wall 210 with the channel 215 can be arranged in the housing bottom 220, the housing wall 230 and / or the housing cover 240.
  • the channel 215 may extend completely or partially along the housing bottom 220, the housing wall 230 and / or the housing cover 240.
  • the channel 215 may be serpentine.
  • the channel may be self-similar, for example fractal-like.
  • the battery housing 20 may further comprise a first port 250, which is connected to a first end of the channel 215, for supplying the temperature control means 400 and a second port 255, which is connected to a second end of the channel 215, for discharging the temperature control means 400.
  • the battery case 20 may further include a circuit for monitoring the battery cell 300.
  • the circuit may comprise a sensor for determining a parameter, for example the temperature and / or voltage, of the battery cell 300.
  • the circuit may further serve for monitoring the battery system 30 and assuring its safety and / or acquisition and storage of its operating data for transmission and evaluation of the operating data, for example during maintenance and / or repair.
  • the battery case 20 may further include a partition wall 260.
  • the partition 260 may be movable, for example usable and / or removable.
  • Partition 260 may comprise the circuit.
  • the divider 260 may provide physical separation of the battery cells 300 during thermal runaway of a battery cell 300 such that emissions, such as liquid or gaseous components or resulting products of the battery cell, are retained in an affected portion of the battery housing 20 can be.
  • the battery housing 20 may further include a first housing sidewall 270 that is moveable, for example, deployable and / or removable.
  • the first housing sidewall 270 may be sealed, for example gas-tight or pressure-tight, closing.
  • the battery housing 20 may further include a second housing side wall 275 that is movable, for example, deployable and / or removable.
  • the second housing side wall 275 may be tight, for example gas-tight or pressure-tight, closing.
  • the first housing sidewall 270 and / or second housing sidewall 275 may be open during manufacture of the battery system 30 or installation of the battery cells 300 or during maintenance, repair or overhaul of the battery system.
  • the battery housing 20 may further comprise a current collector 280, for example a current busbar, for example of aluminum or copper.
  • the current collector 280 may be attached to the battery case 20.
  • the current collector 280 may be arranged, for example, in a recess, a groove or a slot, which may serve for fastening and / or electrical insulation, of the battery housing 20.
  • the current collector 280 may extend through the battery housing 20, for example through an opening in the first housing sidewall (270) and / or the second housing sidewall 275.
  • the current collector 280 may include an isolator.
  • the insulator may be arranged in sections.
  • the battery housing 20 may further include a pressure relief valve 290 for increased safety.
  • the battery housing 20 or the wall 210 may comprise a polymer material, for example a fiber-reinforced polymer material.
  • FIG 4 is an enlarged partial plan view in partial section of the battery case according to the embodiment of the invention.
  • a cross-section of the channel 215 can, as shown by way of example in FIG. 4, be round.
  • the channel 215 can, as shown by way of example in FIG. 4, be arranged substantially centrally in the wall 210.
  • FIG. 5 shows an enlarged partial plan view in partial section of the battery housing according to another embodiment of the invention.
  • the cross-section of the channel 215 can, as shown by way of example in FIG. 5, be semicircular.
  • the semicircular cross-section comprises an arch section and a chord section.
  • the chord portion may extend in the direction of the battery cell 300 substantially parallel to the inner surface of the battery housing 20.
  • the temperature control means 400 in the channel 215 can be brought closer to the battery cell 300.
  • the channel 215 may be formed, for example, oval, square, rectangular or hexagonal.
  • the wall 210 may be double-walled, for example with webs.
  • FIG. 6 shows an enlarged partial plan view in partial section of the battery housing according to a further embodiment of the invention.
  • the curved section can be arranged in the direction of the battery cell 300 (concave).
  • the inner surface of the battery case 20 can be formed arcuate (convex).
  • the wall 210 may be formed so as to extend in the direction of the battery cell 300 and / or to be in frictional contact with the battery cell 300.
  • Wall 210 may be flexible or elastic or comprise a flexible or elastic material. As a result, the contact can be strengthened or improved.
  • the channel 215 can be arranged in the wall 210 in the direction of the battery cell 300, ie. H. to the interior of the battery case 20, to be arranged. As a result, the channel 215 can be brought closer to the battery cell 300.
  • Wall 210 may further include thermal insulation 217, 218 as exemplified in FIGS. 5 and 6.
  • the thermal insulation 217, 218 may be disposed between the channel 210 and an outer surface of the wall 210, ie, toward the exterior of the battery casing.
  • the thermal insulation 217, 218 can, for example, be formed flat or along the channel 210. Alternatively, the thermal
  • Isolation 217, 218 may be arranged in the channel 215.
  • the thermal insulation 217, 218 may comprise, for example, metal such as aluminum or copper, a metal coating or a metal-coated foil.
  • FIG. 7 shows a side view in partial section of a battery system 30 according to an embodiment of the invention.
  • the battery system 30 includes the above-described battery case 20 with the
  • Temperature control means 400 and the battery cell 300 and a plurality of battery cells 300 The battery system 30 shown in Figure 7 includes, by way of example, three battery cells 300, two of which are shown in Figure 7.
  • the battery cells 300 may be electrically connected.
  • the electrical connection may be formed serially and / or in parallel. This allows a voltage and a current, i. H. a maximum current, the battery system 30 are configured. For example, with six battery cells, two battery cells each can be connected in parallel to one battery unit, and the three resulting battery units can be connected in series (3s2p configuration).
  • the plurality of battery cells 300 may be disposed in a battery unit or a plurality of battery units.
  • the battery cell 300, the plurality of battery cells 300, the battery unit or the plurality of battery units may be arranged in a battery module or a plurality of battery modules.
  • the battery system 30 may be modular.
  • the battery cells may be formed as primary cells or primary elements that are not rechargeable or as secondary cells that are rechargeable.
  • the secondary cells may be formed, for example, as a lithium-ion battery (lithium battery, lithium-ion battery, Li-ion battery, Li-ion secondary battery) or lithium polymer battery (LiPoly battery, LiPo battery) ,
  • the battery cells can be formed with an electrode winding (Jelly Roll, JR, Swiss Roll), for example as a lithium-ion accumulator with an electrode winding (JR Li-ion battery).
  • the battery cells can be designed as a bag cell (Pouch Cell). It can be a bag (pouch), which for recording and
  • a protective envelope may enclose the electrode coil (s) and / or the bag (s).
  • the protective cover may include a durable (bulletproof, bulletproof, bulletproof, bulletproof, anti-ballistic, bulletproof) material, for example ballistic fabric, such as ballistic nylon fabric (ballistic nylon).
  • ballistic fabric such as ballistic nylon fabric (ballistic nylon).
  • the wall 210 of the battery case 20 may be in frictional contact with the battery cell 300. Through the contact, the wall 210 exert a pressure on the battery cells 300, which counteracts an increase in pressure of the battery cells 300 and the Elektodenwickel by expansion.
  • deformation and / or displacement in particular deformation and / or displacement of the electrodes, can be reduced or prevented by a pressure change during charging or discharging.
  • damage to the battery cells 300 by friction and, for example, lithium deposition can be reduced or prevented.
  • the battery cells 300 may be electrically connected to the current collector 280.
  • the compounds can be designed, for example, as screw connections, clamping connections such as spring connections, click connections or plug connections.
  • the battery cells 300 and / or the current collector 280 can be introduced or removed, for example, through the first housing side wall 270 into the battery housing 20.
  • the battery system 30 may comprise an open temperature control system or a closed temperature control system.
  • the temperature control system can be designed as a circuit.
  • the battery system 30 may further include a heat exchanger for processing the
  • Temperature control 400 include.
  • the battery case 400 may include the heat exchanger.
  • the heat exchanger may be disposed in the wall 210 in the direction of the outer surface of the battery case 200.
  • the battery system 30 may further comprise a valve, for example a controllable valve such as an electrically controllable valve, for distribution control of the temperature control means 400.
  • a valve for example a controllable valve such as an electrically controllable valve, for distribution control of the temperature control means 400.
  • the battery case 20 may include the valve.
  • the battery system 30 may further comprise a pump, for example an electric pump, for circulating the temperature control means 400.
  • the battery case 20 may include the pump.
  • the temperature control means 400 may comprise a refrigerant, coolant or heating means.
  • the temperature control 400 may be a fluid, for example a gas such as carbon dioxide or a gas mixture such as air or a liquid such as alcohol, for example propane-1,2,3-triol

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse 20 zur Aufnahme einer Batteriezelle 300, wobei eine Wandung 210 des Batteriegehäuses 20 einen Kanal 215 zur Aufnahme eines Temperiermittels 400 umfasst, und die Batteriezelle 300 mittels des Temperiermittels 400 in dem Kanal 215 temperiert werden kann, sowie ein Batteriesystem und ein Fahrzeug.

Description

Titel
Batteriegehäuse zur Aufnahme von Batteriezellen und Batteriesystem
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse zur Aufnahme von einer oder mehreren Batteriezellen, sowie ein Batteriesystem mit dem Batteriegehäuse und den Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug,
insbesondere ein Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug oder Hybridfahrzeug, mit dem Batteriesystem.
Stand der Technik
Es ist absehbar, dass sowohl bei stationären Anwendungen, zum Beispiel bei Windkraftanlagen, als auch bei mobilen Anwendungen, zum Beispiel bei Elektrokraftfahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, als wiederaufladbare Energiespeicher vermehrt neue Batteriesysteme, zum Beispiel mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren oder Nickel-Metallhybrid-Akkumulatoren, zum Einsatz kommen werden.
Um die Sicherheit und Funktion von Batteriesystemen, zum Beispiel Lithium-Ionen-Batteriesystemen, zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Batteriezellen innerhalb eines
vorgegebenen Temperaturbereichs zu betreiben. Einerseits entsteht während des Betriebs der Batteriezellen Wärme, die abgeführt werden muss, um ein Aufheizen der Batteriezellen über eine kritische Maximaltemperatur zu vermeiden. Anderseits kann es erforderlich sein, die Batteriezellen bei tiefen Temperaturen auf eine Mindesttemperatur aufzuheizen. Zur Einhaltung des vorgegebenen Temperaturbereichs wird das Batteriesystem temperiert, d. h. bedarfsgerecht gekühlt bzw. geheizt.
In der Figur 1 ist eine Seitenansicht eines Batteriemoduls 10 gemäß des Stands der Technik gezeigt, und in der Figur 2 ist eine korrespondierende Draufsicht des Batteriemoduls 10 gezeigt. Das Batteriemodul 10 umfasst eine erste Batteriezelle 100i und eine zweite Batteriezelle 1002, wobei die Batteriezellen 100i, 1002 quaderförmig sind und jeweils ein Zellengehäuse 1 10i, 1 102, und einen Zellendeckel 120i, 1202 mit jeweils zwei elektrischen
Anschlüssen 130i, 135i bzw. 1302, 1352, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, umfassen. Zur elektrischen Verbindung kann ein elektrischer Anschluss, wie für
Anschlüsse 130i, 1352 beispielhaft gezeigt, ein Gewindeloch 140i, 1452 umfassen. Zur elektrischen Verbindung der Batteriezellen 100i, 1002 zu dem Batteriemodul 10 kann ein Verbindungsstück 150, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, dienen, das einen
Anschluss 1352 der ersten Batteriezelle 100i und einen Anschluss 130i der zweiten Batteriezelle 1002, miteinander elektrisch verbindet. Zur Herstellung des Batteriemoduls 10 kann das Verbindungstück 150 beispielsweise, nach räumlicher Ausrichtung der Batteriezellen 100i, 1002, an den Anschlüssen 135i, 1302, zum Beispiel mittels eines Lasers, angeschweißt werden. Anschließend kann das Batteriemodul 10 in einem Batteriesystem eingesetzt werden.
Aus DE 10 201 1 082 991 A1 ist bereits eine Batterie bekannt, umfassend ein Batteriegehäuse, Temperierelemente und eine Lithium-Ionen-Zelle, die in direktem Kontakt mit einem der Temperierelemente steht.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Einrichtung zur Temperierung der Batteriezelle in das Batteriegehäuse integriert ist. Dadurch kann die Fläche zur Temperierung vergrößert werden, so dass eine gleichmäßigere, reaktionsfähigere und effektivere Temperierung ermöglicht wird. Weiterhin kann die Anzahl von Komponenten der korrespondierenden Batteriesystems reduziert und sein Aufbau und / oder seine Herstellung vereinfacht werden. Bezüglich des Temperiermittelsystems kann die Anzahl der Verbindungen, und damit die Anzahl möglicher Fehlerpunkte (Leckagestellen), reduziert werden. Weiterhin können die Kosten reduziert und / oder die Zuverlässigkeit erhöht werden.
Durch die in den rückbezogenen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.
Besonders vorteilhaft ist ein Batteriegehäuse, wobei die Wandung ein Gehäuseboden, eine Gehäusewand und / oder ein Gehäusedeckel des Batteriegehäuses ist. Dadurch kann die zur Temperierung aktive Fläche vergrößert werden.
Besonders vorteilhaft ist ein Batteriegehäuse, wobei der Kanal schlangenformig oder selbstähnlich, zum Beispiel fraktalartig, ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft auch ist ein Batteriegehäuse, wobei ein Querschnitt des Kanals rund, halbrund, oval, quadratisch, rechteckig oder sechseckig ist. Besonders vorteilhaft ist ein Batteriegehäuse, wobei der Kanal in der Wandung in Richtung der Batteriezelle angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist ein Batteriegehäuse, wobei die Wandung weiterhin eine thermische Isolierung umfasst, die zwischen dem Kanal und einer Außenfläche der Wandung angeordnet ist. Dadurch kann jeweils die Temperierung verbessert werden.
Besonders vorteilhaft ist ein Batteriegehäuse, wobei die Wandung so ausgebildet ist, dass sie mit der Batteriezelle in kraftschlüssigem Kontakt stehen kann. Dadurch kann bei der Batteriezelle, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle wie Lithium-Ionen-Batteriezelle mit Elektrodenwickel (Jelly Roll, JR, Swiss Roll), eine Verformung und / oder Verschiebung, insbesondere Verformung und / oder Verschiebung der Elektroden, durch eine Druckänderung beim Laden bzw. Entladen verringert bzw. verhindert werden. Damit kann eine Beschädigung der Batteriezelle durch Reibung und, zum Beispiel, Lithium-Ablagerung verringert bzw. verhindert werden.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse weiterhin einen ersten Anschluss, der mit einem ersten Ende des Kanals verbunden ist, zur Zuführung des Temperiermittels und einen zweiten Anschluss, der mit einem zweiten Ende des Kanals verbunden ist, zur Abführung des Temperiermittels umfassen.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse weiterhin eine Schaltung zur Überwachung der Batteriezelle, umfassen. Die Schaltung kann einen Sensor zur Ermittlung eines
Parameters, zum Beispiel der Temperatur und / oder Spannung, der Batteriezelle umfassen.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse weiterhin eine Trennwand umfassen. Die Trennwand kann beweglich, zum Beispiel einsetzbar und / oder herausnehmbar, sein. Die Trennwand kann die Schaltung umfassen.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse weiterhin eine erste Gehäuseseitenwand umfassen, die beweglich, zum Beispiel einsetzbar und / oder herausnehmbar, ist. Die erste Gehäuseseitenwand kann dicht, zum Beispiel gasdicht oder druckdicht, schließend sein. Das Batteriegehäuse kann weiterhin eine zweite Gehäuseseitenwand umfassen, die beweglich, zum Beispiel einsetzbar und / oder herausnehmbar, ist. Die zweite Gehäuseseitenwand kann dicht, zum Beispiel gasdicht oder druckdicht, schließend sein.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse weiterhin einen Stromsammler, zum
Beispiel eine Stromsammeischiene, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, umfassen. Der Stromsammler kann sich durch das Batteriegehäuse, zum Beispiel durch eine Öffnung in der ersten Gehäuseseitenwand und / oder der zweiten Gehäuseseitenwand erstrecken. Der Stromsammler kann einen Isolator umfassen. Der Isolator kann abschnittsweise angeordnet sein.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse weiterhin ein Überdruckventil zur Erhöhung der Sicherheit umfassen. Zweckmäßiger Weise kann das Batteriegehäuse bzw. die Wandung einen Polymerwerkstoff, zum Beispiel einen faserverstärkten Polymerwerkstoff, umfassen.
Besonders vorteilhaft ist ein Batteriesystem, umfassend das zuvor beschriebene Batteriegehäuse, das Temperiermittel, und die Batteriezelle.
Besonders vorteilhaft ist ein Batteriesystem, wobei die Wandung mit der Batteriezelle in kraftschlüssigem Kontakt steht. Damit kann eine Beschädigung der Batteriezelle durch Reibung und, zum Beispiel, Lithiumablagerung verringert bzw. verhindert werden.
Besonders vorteilhaft ist ein Batteriesystem, wobei das Temperiermittel ein Fluid, zum Beispiel ein Gas wie Kohlendioxid oder ein Gasgemisch wie Luft oder eine Flüssigkeit wie Alkohol beispielsweise Propan-1 ,2,3-triol (Glycerol, Glycerin), Öl oder Wasser oder ein Flüssigkeitsgemisch, umfasst.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriesystem einen Wärmetauscher zur Aufbereitung des Temperiermittels umfassen. Dabei kann das Batteriegehäuse den Wärmetauscher umfassen. Der Wärmetauscher kann in der Wandung in Richtung der Außenfläche des Batteriegehäuses angeordnet sein.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriesystem ein Ventil, zum Beispiel ein steuerbares Ventil wie elektrisch steuerbares Ventil, zur Verteilungssteuerung des Temperiermittels umfassen. Dabei kann das Batteriegehäuse das Ventil umfassen.
Zweckmäßiger Weise kann das Batteriesystem eine Pumpe, zum Beispiel ein elektrische Pumpe, zur Zirkulation des Temperiermittels umfassen. Dabei kann das Batteriegehäuse die Pumpe umfassen.
Zweckmäßiger Weise kann das Temperiermittel ein Kältemittel, Kühlmittel oder Heizmittel umfassen.
Zweckmäßiger Weise kann eine Batterieeinheit die Batteriezelle und ggf. weitere Batteriezellen umfassen. Weiterhin kann ein Batteriemodul die Batteriezelle und ggf. weitere
Batteriezellen und / oder die Batterieeinheit umfassen.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug wie Elektrokraft- fahrzeug, Hybridfahrzeug oder Elektromotorrad (Elektro-Bike, E-Bike), Elektrofahrrad (Pedelec), oder ein Seefahrzeug wie Elektroboot, bereit, das das zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batteriegehäuse oder Batteriesystem umfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Batteriemoduls gemäß des Stands der Technik,
Figur 2 eine Draufsicht des Batteriemoduls gemäß des Stands der Technik,
Figur 3 eine Seitenansicht im Teilschnitt eines Batteriegehäuses gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4 eine vergrößerte Teildraufsicht im Teilschnitt des Batteriegehäuses gemäß der Ausführungsform der Erfindung,
Figur 5 eine vergrößerte Teildraufsicht im Teilschnitt des Batteriegehäuses gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Figur 6 eine vergrößerte Teildraufsicht im Teilschnitt des Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und
Figur 7 eine Seitenansicht im Teilschnitt eines Batteriesystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 3 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt eines Batteriegehäuses 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Das Batteriegehäuse 20 zur Aufnahme einer Batteriezelle 300 umfasst eine
Wandung 210, die einen Kanal 215 zur Aufnahme eines Temperiermittels 400 umfasst, so dass die Batteriezelle 300 mittels des Temperiermittels 400 in dem Kanal 215 temperiert, zum Beispiel bedarfsgerecht gekühlt bzw. geheizt, werden kann. Somit ist der Kanal 215 zur Temperierung der Batteriezelle 300 in das Batteriegehäuse 20 integriert. Dabei kann die Batteriezelle in direktem und /oder großflächigen Kontakt mit der Wand 210 mit ihrem mit Temperiermittel 400 gefüllten Kanal 215 stehen. Das Batteriegehäuse 20 kann einen einheitlichen Mechanismus zur Temperierung bereitstellen.
Das Batteriegehäuse 20 kann einen Gehäuseboden 220, eine Gehäusewand 230 und / oder einen Gehäusedeckel 240 umfassen. Die Wandung 210 mit dem Kanal 215 kann in dem Gehäuseboden 220, der Gehäusewand 230 und / oder dem Gehäusedeckel 240 angeordnet sein. Der Kanal 215 kann sich ganz oder teilweise entlang des Gehäusebodens 220, der Gehäusewand 230 und / oder des Gehäusedeckels 240 erstrecken.
Der Kanal 215 kann schlangenförmig ausgebildet sein. Der Kanal kann selbstähnlich, zum Beispiel fraktalartig, ausgebildet sein.
Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin einen ersten Anschluss 250, der mit einem ersten Ende des Kanals 215 verbunden ist, zur Zuführung des Temperiermittels 400 und einen zweiten Anschluss 255, der mit einem zweiten Ende des Kanals 215 verbunden ist, zur Abführung des Temperiermittels 400 umfassen. Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin eine Schaltung zur Überwachung der Batteriezelle 300, umfassen. Die Schaltung kann einen Sensor zur Ermittlung eines Parameters, zum Beispiel der Temperatur und / oder Spannung, der Batteriezelle 300 umfassen. Die Schaltung kann weiterhin zur Überwachung des Batteriesystems 30 und Gewährleitung seiner Sicherheit und / oder Erfassung und Speicherung seiner Betriebsdaten für eine Übertragung und Auswertung der Betriebsdaten, zum Beispiel bei Wartung und / oder Reparatur, dienen.
Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin eine Trennwand 260 umfassen. Die Trennwand 260 kann beweglich, zum Beispiel einsetzbar und / oder herausnehmbar, sein. Die
Trennwand 260 kann die Schaltung umfassen. Die Trennwand 260 kann beispielsweise bei einem thermischen Durchgehen (Thermal Runaway) einer Batteriezelle 300 eine physische bzw. mechanische Trennung der Batteriezellen 300 sicherstellen, sodass Emissionen, zum Beispiel flüssige oder gasförmige Komponenten oder entstehende Produkte der Batteriezelle, in einem betroffenen Teil des Batteriegehäuses 20 zurückgehalten werden können.
Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin eine erste Gehäuseseitenwand 270 umfassen, die beweglich, zum Beispiel einsetzbar und / oder herausnehmbar, ist. Die erste Gehäuseseitenwand 270 kann dicht, zum Beispiel gasdicht oder druckdicht, schließend sein. Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin eine zweite Gehäuseseitenwand 275 umfassen, die beweglich, zum Beispiel einsetzbar und / oder herausnehmbar, ist. Die zweite Gehäuseseitenwand 275 kann dicht, zum Beispiel gasdicht oder druckdicht, schließend sein. Die erste Gehäuseseitenwand 270 und / oder zweite Gehäuseseitenwand 275 können bei der Herstellung des Batteriesystems 30 bzw. einem Einbau bzw. einer Einbringung der Batteriezellen 300 oder bei der Wartung, Reparatur oder Überholung des Batteriesystems geöffnet sein.
Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin einen Stromsammler 280, zum Beispiel eine Stromsammeischiene, zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer, umfassen. Der Stromsammler 280 kann an dem Batteriegehäuse 20 befestigt sein. Der Stromsammler 280 kann beispielsweise in einer Vertiefung, einer Nut oder einem Schlitz, die zur Befestigung und / oder elektrischen Isolierung dienen können, des Batteriegehäuses 20 angeordnet sein. Der Stromsammler 280 kann sich durch das Batteriegehäuse 20, zum Beispiel durch eine Öffnung in der ersten Gehäuseseitenwand (270) und / oder der zweiten Gehäuseseitenwand 275 erstrecken. Der Stromsammler 280 kann einen Isolator umfassen. Der Isolator kann abschnittsweise angeordnet sein.
Das Batteriegehäuse 20 kann weiterhin ein Überdruckventil 290 zur Erhöhung der Sicherheit umfassen. Das Batteriegehäuse 20 bzw. die Wandung 210 kann einen Polymerwerkstoff, zum Beispiel einen faserverstärkten Polymerwerkstoff, umfassen.
In der Figur 4 ist eine vergrößerte Teildraufsicht im Teilschnitt des Batteriegehäuses gemäß der Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Ein Querschnitt des Kanals 215 kann, wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, rund ausgebildet sein. Der Kanal 215 kann, wie in Fig. 4 beispielhaft gezeigt, im Wesentlichen mittig in der Wandung 210 angeordnet sein.
In der Figur 5 ist eine vergrößerte Teildraufsicht im Teilschnitt des Batteriegehäuses gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Der Querschnitt des Kanals 215 kann, wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt, halbrund ausgebildet sein. Der halbrunde Querschnitt umfasst einen Bogenabschnitt und einen Sehnenabschnitt. Wie in Fig. 5 beispielhaft gezeigt, kann der Sehnenabschnitt in Richtung der Batteriezelle 300 im Wesentlichen parallel zur Innenfläche des Batteriegehäuses 20 verlaufen.
Dadurch kann das Temperiermittel 400 im Kanal 215 näher an die Batteriezelle 300 gebracht werden.
Alternativ kann der Kanal 215, zum Beispiel, oval, quadratisch, rechteckig oder sechseckig ausgebildet sein. Alternativ kann die Wandung 210 doppelwandig, zum Beispiel mit Stegen, ausgebildet sein.
In der Figur 6 ist eine vergrößerte Teildraufsicht im Teilschnitt des Batteriegehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Wie in Fig. 6 beispielhaft gezeigt, kann der Bogenabschnitt in Richtung der Batteriezelle 300 (konkav) angeordnet sein. Dadurch kann die Innenfläche des Batteriegehäuses 20 bogenförmig (konvex) ausgebildet werden. Somit kann die Wandung 210, wie in Fig. 6 beispielhaft gezeigt, so ausgebildet werden, dass sie sich in Richtung der Batteriezelle 300 erstreckt und /oder mit der Batteriezelle 300 in kraftschlüssigem Kontakt stehen kann. Die
Wandung 210 kann flexibel oder elastisch ausgebildet sein bzw. ein flexibles oder elastisches Material umfassen. Dadurch kann der Kontakt verstärkt bzw. verbessert werden.
Der Kanal 215 kann, wie in Figuren 5 und 6 beispielhaft gezeigt, in der Wandung 210 in Richtung der Batteriezelle 300, d. h. zum Inneren des Batteriegehäuses 20 hin, angeordnet sein. Dadurch kann der Kanal 215 näher an die Batteriezelle 300 gebracht werden.
Die Wandung 210 kann weiterhin, wie in Figuren 5 und 6 beispielhaft gezeigt, eine thermische Isolierung 217, 218 umfassen. Die thermische Isolierung 217, 218 kann zwischen dem Kanal 210 und einer Außenfläche der Wandung 210, d. h. zum Äußeren des Batterie- gehäsues hin, angeordnet sein. Die thermische Isolierung 217, 218 kann, zum Beispiel, flächig oder entlang des Kanals 210 ausgebildet sein. Alternativ kann die thermische
Isolierung 217, 218 im Kanal 215 angeordnet sein. Die thermische Isolierung 217, 218 kann, zum Beispiel, Metall wie Aluminium oder Kupfer, eine Metallbeschichtung oder eine metallbeschichtete Folie umfassen.
In der Figur 7 ist eine Seitenansicht im Teilschnitt eines Batteriesystems 30 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Das Batteriesystem 30 umfasst das zuvor beschriebene Batteriegehäuse 20 mit dem
Temperiermittel 400 und die Batteriezelle 300 bzw. eine Vielzahl von Batteriezellen 300. Das in Figur 7 gezeigte Batteriesystem 30 umfasst beispielhaft drei Batteriezellen 300, von zwei in der Figur 7 gezeigt sind.
Die Batteriezellen 300 können elektrisch verbunden sein. Die elektrische Verbindung kann seriell und / oder parallel ausgebildet sein. Dadurch kann eine Spannung und ein Strom, d. h. ein maximaler Strom, des Batteriesystems 30 konfiguriert werden. Beispielsweise können bei sechs Batteriezellen jeweils zwei Batteriezellen zu einer Batterieeinheit parallel verbunden werden, und die drei entstandenen Batterieeinheiten können seriell verbunden werden (3s2p Konfiguration). Die Vielzahl von Batteriezellen 300 kann in einer Batterieeinheit oder einer Vielzahl von Batterieeinheiten angeordnet sein. Die Batteriezelle 300, die Vielzahl von Batteriezellen 300, die Batterieeinheit bzw. die Vielzahl von Batterieeinheiten können in einem Batteriemodul oder einer Vielzahl von Batteriemodulen angeordnet sein. Somit kann das Batteriesystem 30 modular ausgebildet sein.
Die Batteriezellen können als Primärzellen bzw. Primärelemente, die nicht wiederaufladbar sind, oder als Sekundärzellen, die wiederaufladbar sind, ausgebildet sein. Die Sekundärzellen können beispielsweise als Lithium-Ionen-Akkumulator (Lithium-Akkumulator, Lithium- Ionen-Akku, Li-Ion-Akku, Li-Ionen-Sekundärbatterie) oder Lithium-Polymer-Akkumulator (LiPoly-Akku, LiPo-Akku) ausgebildet sein. Die Batteriezellen können mit einem Elektrodenwickel (Jelly Roll, JR, Swiss Roll), zum Beispiel als Lithium-Ionen-Akkumulator mit einem Elektrodenwickel (JR-Li-Ion-Akku), ausgebildet sein. Die Batteriezellen können als Beutelzell (Pouch Cell) ausgebildet sein. Dabei kann ein Beutel (Pouch), der zur Aufnahme und
Aufbewahrung eines Elektrolyts dient, eine, zwei, drei oder mehr Elektrodenwickel umfassen. Weiterhin kann eine Schutzhülle (Protective Envelop) den oder die Elektrodenwickel und / oder den oder die Beutel umschließen. Die Schutzhülle kann ein widerstandsfähiges (stoßsicheres, kugelsicheres, schusssicheres, beschusssicheres, ballistic, anti-ballistic, bullet- proof) Material, zum Beispiel ballistisches Gewebe, wie ballistisches Polyamid-Gewebe (ballistisches Nylon-Gewebe, Ballistic Nylon), umfassen. Somit können die Elektrodenwickel gegen eine Beschädigung von außen, beispielsweise bei einem Unfall, und / oder bei einem thermischen Durchgehen eines Elektrodenwickels, das erhebliche Kräfte auf benachbarte Batteriezellen ausüben kann, geschützt werden. Weiterhin können die Elektrodenwickel, beispielsweise bei einer Beschädigung des Kanals 215 (Leckage), vor einem Kontakt mit dem Temperiermittel 400 geschützt werden.
Die Wandung 210 des Batteriegehäuses 20 kann mit der Batteriezelle 300 in kraftschlüssigem Kontakt stehen. Durch den Kontakt kann die Wandung 210 einen Druck auf die Batteriezellen 300 ausüben, der eine Druckerhöhung der Batteriezellen 300 bzw. der Elektodenwickel durch Ausdehnung entgegenwirkt. Somit kann eine Verformung und / oder Verschiebung, insbesondere Verformung und / oder Verschiebung der Elektroden, durch eine Druckänderung beim Laden bzw. Entladen verringert bzw. verhindert werden. Damit kann eine Beschädigung der Batteriezellen 300 durch Reibung und, zum Beispiel, Lithium- Ablagerung verringert bzw. verhindert werden.
Die Batteriezellen 300 können mit dem Stromsammler 280 elektrisch verbunden sein. Die Verbindungen können beispielsweise als Schraubverbindungen, Klemmverbindungen wie Federverbindungen, Klickverbindungen oder Steckverbindungen ausgebildet sein. Die Batteriezellen 300 und / oder der Stromsammler 280 können beispielsweise durch die erste Gehäuseseitenwand 270 in das Batteriegehäuse 20 eingebracht oder herausgeholt werden.
Das Batteriesystem 30 kann ein offenes Temperiermittelsystem oder ein geschlossenes Temperiermittelsystem umfassen. Das Temperiermittelsystem kann als Kreislauf ausgebildet sein.
Das Batteriesystem 30 kann weiterhin einen Wärmetauscher zur Aufbereitung des
Temperiermittels 400 umfassen. Dabei kann das Batteriegehäuse 400 den Wärmetauscher umfassen. Der Wärmetauscher kann in der Wandung 210 in Richtung der Außenfläche des Batteriegehäuses 200 angeordnet sein.
Das Batteriesystem 30 kann weiterhin ein Ventil, zum Beispiel ein steuerbares Ventil wie elektrisch steuerbares Ventil, zur Verteilungssteuerung des Temperiermittels 400 umfassen. Dabei kann das Batteriegehäuse 20 das Ventil umfassen.
Das Batteriesystem 30 kann weiterhin eine Pumpe, zum Beispiel ein elektrische Pumpe, zur Zirkulation des Temperiermittels 400 umfassen. Dabei kann das Batteriegehäuse 20 die Pumpe umfassen.
Das Temperiermittel 400 kann ein Kältemittel, Kühlmittel oder Heizmittel umfassen. Das Temperiermittel 400 kann ein Fluid, zum Beispiel ein Gas wie Kohlendioxid oder ein Gasgemisch wie Luft oder eine Flüssigkeit wie Alkohol beispielsweise Propan-1 ,2,3-triol
(Glycerol, Glycerin), Öl oder Wasser oder ein Flüssigkeitsgemisch, umfassen.

Claims

Ansprüche
1 . Batteriegehäuse (20) zur Aufnahme einer Batteriezelle (300), wobei:
eine Wandung (210) des Batteriegehäuses (20) einen Kanal (215) zur Aufnahme eines Temperiermittels (400) umfasst, und
die Batteriezelle (300) mittels des Temperiermittels (400) in dem Kanal (215) temperiert werden kann.
2. Batteriegehäuse (20) nach Anspruch 1 , wobei:
die Wandung (210) ein Gehäuseboden (220), eine Gehäusewand (230) und / oder ein Gehäusedeckel (240) des Batteriegehäuses (20) ist.
3. Batteriegehäuse (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei:
der Kanal (215) schlangenförmig oder selbstähnlich, zum Beispiel fraktalartig, ausgebildet ist, und / oder
ein Querschnitt des Kanals (215) rund, halbrund, oval, quadratisch, rechteckig oder sechseckig ist.
4. Batteriegehäuse (20) nach einem der Ansprüche 1 -3, wobei:
der Kanal (215) in der Wandung (210) in Richtung der Batteriezelle (300) angeordnet ist.
5. Batteriegehäuse (20) nach einem der Ansprüche 1 -4, wobei:
die Wandung (210) weiterhin eine thermische Isolierung (217, 218) umfasst, die zwischen dem Kanal (210) und einer Außenfläche der Wandung (210) angeordnet ist.
6. Batteriegehäuse (20) nach einem der Ansprüche 1 -5, wobei: die Wandung (210) so ausgebildet ist, dass sie mit der Batteriezelle (300) in kraftschlüssigem Kontakt stehen kann.
7. Batteriesystem (30), umfassend:
das Batteriegehäuse (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
das Temperiermittel (400), und
die Batteriezelle (300).
8. Batteriesystem (30) nach Anspruch 7, wobei:
die Wandung (210) mit der Batteriezelle (300) in kraftschlüssigem Kontakt steht.
9. Batteriesystem (30) nach Anspruch 7 oder 8, wobei:
das Temperiermittel ein Fluid, zum Beispiel ein Gas wie Kohlendioxid oder ein Gasgemisch wie Luft oder eine Flüssigkeit wie Alkohol, Propan-1 ,2,3-triol, Öl oder Wasser oder ein Flüssigkeitsgemisch, umfasst.
10. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug oder Hybridfahrzeug, umfassend:
das Batteriegehäuse (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verbunden mit dem Fahrzeug oder
das Batteriesystem (30) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 verbunden mit dem Fahrzeug.
PCT/EP2014/057801 2013-06-12 2014-04-16 Batteriegehäuse zur aufnahme von batteriezellen und batteriesystem WO2014198445A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310210932 DE102013210932A1 (de) 2013-06-12 2013-06-12 Batteriegehäuse zur Aufnahme von Batteriezellen und Batteriesystem
DE102013210932.6 2013-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014198445A1 true WO2014198445A1 (de) 2014-12-18

Family

ID=50513271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/057801 WO2014198445A1 (de) 2013-06-12 2014-04-16 Batteriegehäuse zur aufnahme von batteriezellen und batteriesystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013210932A1 (de)
WO (1) WO2014198445A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105826493A (zh) * 2015-01-26 2016-08-03 罗伯特·博世有限公司 电池模块
CN109428032A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 大众汽车有限公司 电池壳体和用于制造电池壳体的方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216029A1 (de) 2015-08-21 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
DE102015217810A1 (de) 2015-09-17 2017-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse für eine Batterie, Verfahren zur Herstellung besagten Gehäuses sowie Fahrzeug
DE102015222138A1 (de) * 2015-11-10 2017-05-11 Audi Ag Energiespeichereinrichtung
DE102016205929A1 (de) 2016-04-08 2017-10-12 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
DE102017201015A1 (de) 2017-01-23 2018-07-26 Mahle International Gmbh Batterieeinrichtung
DE102017005313B4 (de) * 2017-06-02 2022-05-19 Audi Ag Energiespeicher und Kraftfahrzeug
DE102017221347A1 (de) * 2017-11-28 2019-05-29 Thyssenkrupp Ag Hybridbauteil mit Temperierraum
DE102017128529B4 (de) 2017-12-01 2023-03-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugbatterie
DE102018203538A1 (de) * 2018-03-08 2019-09-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeug mit zumindest einem elektrochemischen Energiespeicher
DE102018109470A1 (de) * 2018-04-20 2019-10-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul zur Verwendung bei einer Hochvolt-Batterie eines Elektrofahrzeugs
DE102018207328A1 (de) * 2018-05-09 2019-11-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speicherzelle für eine zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildete Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Speichereinrichtung sowie Kraftfahrzeug
DE102019203262A1 (de) * 2019-03-11 2020-09-17 Robert Bosch Gmbh Batteriegehäuse mit funktionsapplizierter Segmentierung
DE102021111441A1 (de) 2021-05-04 2022-11-10 Audi Aktiengesellschaft Modulgehäuse für ein Batteriemodul, Batteriemodul, Seitenplatteneinheit und Verfahren zum Bereitstellen eines Batteriemoduls

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0596778A1 (de) * 1992-11-02 1994-05-11 Saft Einteilige Akkumulatorenbatterie mit Kühlungseinrichtung
US5756227A (en) * 1994-11-18 1998-05-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery assembly with temperature control mechanism
US6042961A (en) * 1997-09-15 2000-03-28 Alcatel Sealed one piece battery having a prism shape container
JP2001076771A (ja) * 1999-09-03 2001-03-23 Toshiba Battery Co Ltd 車両用電池パック
WO2007031689A1 (fr) * 2005-09-13 2007-03-22 Valeo Equipements Electriques Moteur Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile
DE102007010743B3 (de) * 2007-02-27 2008-09-04 Daimler Ag Batterie mit einer Wärmeleitplatte
EP2065963A2 (de) * 2007-11-29 2009-06-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Über ein Kühlmittel gekühltes Batteriesystem
DE102009016867A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-14 Li-Tec Battery Gmbh Akkumulator mit verlängerter Lebensdauer
WO2012092993A2 (de) * 2011-01-04 2012-07-12 Robert Bosch Gmbh Temperierung von galvanischen zellen mittels wärmeleitenden kunststoffcom-pounds
DE102011082991A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Sb Limotive Company Ltd. Batteriegehäuse, insbesondere für Lithium-Ionen-Zellen, mit einem Temperiermittelverteilsystem, Batterie und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010011983A1 (de) * 2010-03-19 2011-09-22 Li-Tec Battery Gmbh Batteriegehäuse zur Aufnahme von elektrochemischen Energiespeicherzellen
DE102012206495A1 (de) * 2011-05-06 2012-11-08 Magna E-Car Systems Gmbh & Co Og Anordnung und Verfahren zur Temperierung eines Akkumulators

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0596778A1 (de) * 1992-11-02 1994-05-11 Saft Einteilige Akkumulatorenbatterie mit Kühlungseinrichtung
US5756227A (en) * 1994-11-18 1998-05-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Battery assembly with temperature control mechanism
US6042961A (en) * 1997-09-15 2000-03-28 Alcatel Sealed one piece battery having a prism shape container
JP2001076771A (ja) * 1999-09-03 2001-03-23 Toshiba Battery Co Ltd 車両用電池パック
WO2007031689A1 (fr) * 2005-09-13 2007-03-22 Valeo Equipements Electriques Moteur Dispositif compact d'alimentation electrique pour un vehicule automobile
DE102007010743B3 (de) * 2007-02-27 2008-09-04 Daimler Ag Batterie mit einer Wärmeleitplatte
EP2065963A2 (de) * 2007-11-29 2009-06-03 Sanyo Electric Co., Ltd. Über ein Kühlmittel gekühltes Batteriesystem
DE102009016867A1 (de) * 2009-04-08 2010-10-14 Li-Tec Battery Gmbh Akkumulator mit verlängerter Lebensdauer
WO2012092993A2 (de) * 2011-01-04 2012-07-12 Robert Bosch Gmbh Temperierung von galvanischen zellen mittels wärmeleitenden kunststoffcom-pounds
DE102011082991A1 (de) 2011-09-20 2013-03-21 Sb Limotive Company Ltd. Batteriegehäuse, insbesondere für Lithium-Ionen-Zellen, mit einem Temperiermittelverteilsystem, Batterie und Kraftfahrzeug

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105826493A (zh) * 2015-01-26 2016-08-03 罗伯特·博世有限公司 电池模块
CN109428032A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 大众汽车有限公司 电池壳体和用于制造电池壳体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013210932A1 (de) 2014-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014198445A1 (de) Batteriegehäuse zur aufnahme von batteriezellen und batteriesystem
US10276841B2 (en) Module carrier for battery cells and method for producing the module carrier, and battery module, battery pack, battery and battery system
DE102013215082A1 (de) Batteriezelle, Trennvorrichtung zur Trennung von Batteriezellen, Batteriemodul und Batteriesystem
JP4434237B2 (ja) 車両用の蓄電装置及び車両
WO2008106946A2 (de) Energiespeicherzelle mit wärmeleitplatte
EP2068383B1 (de) Akkumulator
US20160380247A1 (en) Battery Packs Having Single Stacks of Battery Cells
EP2650945A1 (de) Hartschalenbatteriegehäuse mit Temperiereinrichtung
WO2018233902A1 (de) Flexible kühlplatte für eine batterie
DE102014203943A1 (de) Anschlussvorrichtung und Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen sowie Temperiervorrichtung, Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem
DE102014200989A1 (de) Temperiervorrichtung für Batteriezellen und Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem
EP2791990B1 (de) Hartschalenzellgehäuse mit dampfsperrschicht
DE102008034873A1 (de) Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie
WO2013097968A1 (de) Batteriemodul mit schrumpfschlauch
DE102011088637A1 (de) Hartschalenbatteriegehäuse mit Dampfsperrschicht
DE102014217119A1 (de) Zellenträger und Zellenverbinder für Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batterie, Batteriesystem, Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls
JP4438831B2 (ja) 蓄電装置及び車両
DE102012205813A1 (de) Hartschalenzellgehäuse mit Temperiereinrichtung
DE102016213142A1 (de) Batteriezelle, Batteriemodul und Verfahren zur Herstellung
WO2019068549A1 (de) Anordnung von batteriezellen und flugzeug mit einer derartigen anordnung
DE102009034675A1 (de) Elektrochemischer Energiespeicher und Verfahren zum Kühlen oder Erwärmen eines elektrochemischen Energiespeichers
DE102014220844A1 (de) Batteriemodulgehäuse sowie Batteriemodul, Batterie, Batteriesystem, Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Batteriemoduls
DE102014200978A1 (de) Temperiervorrichtung für Batteriezellen und Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen sowie Batteriemodul, Batteriepack, Batterie und Batteriesystem
WO2013023767A1 (de) Elektrochemische energiespeicherzelle mit metallischem gehäuse, verfahren zur herstelllung einer elektrochemischen energiespeicherzelle mit metallischem gehäuse
JP6990973B2 (ja) ハウジング及びアルミニウム合金で作られる出力端子を有する電気化学蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14718094

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14718094

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1