WO2015154910A1 - Energiespeichereinheit, insbesondere batteriemodul, und energiespeichersystem mit einer mehrzahl von energiespeichereinheiten - Google Patents

Energiespeichereinheit, insbesondere batteriemodul, und energiespeichersystem mit einer mehrzahl von energiespeichereinheiten Download PDF

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Sebastian Bannert
Markus Kohlberger
Sarmimala Hore
Holger Reinshagen
Michael Austen
Martin Gerlach
Silvan Poller
Gerhard Schubert
Andreas Grasser
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Energy storage unit in particular battery module, and
  • the invention relates to an energy storage unit, in particular a battery module, comprising a plurality of energy storage subunits with a first electrode and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode of a respective energy storage subunit are arranged on opposite sides of the energy storage subunit, and comprising a receiving device with a A plurality of juxtaposed receiving units, each spatially delimited by at least one side wall, wherein in a receiving unit of the receiving device each an energy storage subunit of the energy storage unit is introduced, and the Energy Techsubritten are fixed in the receiving areas, such that the electrodes of the Energy Technchsubappelen in a first contacting level and are arranged in a second contacting plane. Furthermore, the invention relates to an energy storage system comprising a
  • the energy storage subunits are battery cells, in particular secondary battery cells, that is, rechargeable battery cells.
  • the battery module disclosed in this document moreover comprises a receiving device with juxtaposed receiving units, in which battery cells are inserted.
  • the electrodes of the battery cells are arranged in a first contacting plane and in a second contacting plane.
  • the receiving device in this case has a first housing part with a first connection terminal for contacting the electrodes in the first
  • US Pat. No. 6,864,013 B2 discloses an energy storage unit in the form of a battery block, which has a plurality of electrochemical cells which are arranged in a battery housing, wherein a separate compartment is provided on the part of the housing for each of the cells.
  • the housing may have integrated cooling channels for cooling the battery cells.
  • a module cover for contacting battery cells arranged in a battery housing, which comprises a cell contacting system with a plurality of cell connectors.
  • a disadvantage of energy storage units known in the prior art is, in particular, the low variability with regard to an adaptation to different requirements which are to be placed on the energy storage unit, in particular with regard to the provided capacity and power.
  • an object of the invention to improve an energy storage unit having a plurality of energy storage subunits arranged in a receiving device, in particular in that a higher variability in terms of the usability of the energy storage unit is achieved.
  • a higher variability is to be achieved with regard to the use of the energy storage unit in vehicles as an energy store for providing the energy required for the electrical operation of the vehicle.
  • energy storage units advantageously can be easily adapted to the respective performance requirements for different vehicle models, that is, the adaptation effort should be low.
  • an energy storage unit in particular a battery module, which comprises a plurality of energy storage subunits with a first electrode and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode of a respective energy storage subunit are arranged on opposite sides of the energy storage subunit.
  • the energy storage unit comprises a receiving device with a plurality of juxtaposed receiving units, which are each spatially delimited by at least one side wall, in particular a circumferential side wall, wherein in each case an energy storage subunit of the energy storage unit is inserted in a receiving unit of the receiving device, preferably introduced in a form-fitting manner.
  • the energy storage subunits are advantageously fixed in the receiving areas, such that the electrodes of the energy storage subunits are arranged in a first contacting plane and in a second contacting plane, wherein the electrodes arranged in the first contacting plane are advantageously electrically interconnected via at least one first printed circuit board and the in The electrodes arranged in the second contacting plane are advantageously electrically interconnected via at least one second printed circuit board.
  • the energy storage subunit comprises at least one battery cell, wherein it is provided as an advantageous special case that the energy storage subunit is a battery cell.
  • the at least one side wall of a receiving unit the in the receiving unit arranged energy storage sub-unit completely encloses laterally.
  • the interconnection of the energy storage subunits with one another is determined by the design of the first printed circuit board and the design of the second printed circuit board.
  • the printed circuit boards in particular have printed conductors on which the energy storage subunits are electrically interconnected.
  • the interconnection of the energy storage sub-units with one another is determined by the arrangement of the energy storage subunits in the recording units, namely by whether the first electrode is arranged in the first contacting plane or in the second
  • Contacting level is arranged.
  • To interconnect energy storage subunits electrically in parallel is provided in particular to arrange the energy storage subunits with the first electrodes in the first contacting plane. If a group of energy storage subunits connected in parallel is to be electrically connected in series with at least one further group of energy storage subunits In particular, it is provided that the energy storage subunits of this further group are arranged with the second electrodes in the first contacting plane. Since the arrangement of the energy storage subunits in the receiving device, the interconnection of Energysubichersubüen can also be determined, thereby advantageously the variability of the energy storage unit according to the invention over a conventional energy storage unit is further increased.
  • the so-called sense lines are integrated into the at least one first and / or the at least one second printed circuit board.
  • parameters of the energy storage subunits such as in particular a voltage applied to an energy storage subunit and / or the temperature of an energy storage subunit, are detected via the sense lines and transmitted to at least one monitoring unit.
  • battery cell parameters such as battery cell voltages and / or
  • At least one monitoring unit is likewise integrated in the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board.
  • an energy storage unit according to the invention is advantageously extended in a simple manner to the effect that the energy storage unit comprises at least one monitoring unit, in particular at least one cell monitoring unit (CSC, CSC: Cell Supervising Circuit).
  • a further advantageous embodiment of the energy storage unit according to the invention provides that the energy storage subunits are fixed by at least one cover element in the receiving areas.
  • the at least one cover element is advantageously detachable with the
  • a cover element is in particular a cover designed to close the receiving device.
  • the energy storage unit has at least one first cover element as cover elements and at least a second cover element, wherein the first cover element forms the bottom surface for the receiving device and the second cover element forms the ceiling surface of the receiving device.
  • the first printed circuit board is integrated in the first cover element.
  • the second circuit board is advantageously in the second
  • the at least one first cover element and / or the at least one second cover element are detachably connected to the receiving device.
  • the at least one first cover element and / or the at least one second cover element can advantageously be removed, in particular by a defective one
  • the receiving device and / or the respective receiving unit of the receiving device comprises a bottom wall.
  • the bottom wall of each receiving unit in this case has an opening, via which the electrode of the introduced into the receiving unit energy storage subunit is electrically contacted.
  • the electrode protrudes through the respective opening in the bottom wall.
  • the electrode is formed tapering, wherein the tapered electrode protrudes through the opening in the bottom wall and in the respective contacting element, in particular the respective conductor track, which is pressed under the bottom wall printed circuit board.
  • the receiving units of the receiving device are advantageously closed with a single cover element, wherein it is provided in particular that the at least one first printed circuit board is arranged in the cover element.
  • the electrodes of the energy storage subunits located in the first contacting plane are of elastic resetting, so that the contacting of these electrodes is spring-loaded.
  • the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board at least partially form the at least one cover element. This means that the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board the
  • the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board are exchangeable, whereby advantageously an exchange of energy storage subunits is simplified.
  • a problem in the interconnection of the battery cells by replacing the at least one first circuit board and / or the at least one second circuit board is particularly easy.
  • a particularly advantageous embodiment of the energy storage unit according to the invention provides that the receiving device comprises at least a first slot, in which the at least one first
  • Printed circuit board for contacting the electrodes arranged in the first contacting plane is inserted, and / or that the receiving device comprises at least a second slot, in which the at least one second printed circuit board is inserted for contacting the electrodes arranged in the second contacting plane.
  • the electrical contacting of the energy storage subunits is realized in a particularly simple manner.
  • there is a simple interchangeability of the printed circuit boards which advantageously increases the variability with regard to the interconnection of the energy storage subunits.
  • a further advantageous embodiment of the energy storage unit according to the invention provides that the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board elastically resetting contacting elements for contacting the in a Contacting arranged electrodes of the energy storage subunits, such that the contacting elements are pressed down when inserting the circuit board in the slot and the contacting elements with inserted circuit board, the electrodes under mechanical stress, advantageously spring loaded contact.
  • this provides a good contacting of the energy storage subunits with the respective printed circuit board. This advantageously results in a low contact electrical contact resistance, which advantageously heats up a battery cell during operation advantageously little.
  • the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board as Kunststoffssens institutemaschinefähnchen, wherein the respective circuit board in each case next to a Maisfähnchen has an opening, advantageously such that the respective Kunststofffähnchen in the opening area protruding and the contact lugs are connected to the electrodes of the energy storage subunits by means of a welding operation carried out through the respective opening.
  • the contact lugs are resiliently restoring contact elements.
  • a point-welding method is used for contacting the electrodes located in the respective contacting plane with the contact lugs of the respective printed circuit board.
  • the receiving device of an energy storage unit comprises a slot in which the Kunststofffähnchen and openings having printed circuit board for contacting the arranged in the first contacting plane electrodes is inserted.
  • this first printed circuit board virtually forms the bottom wall for the respective receiving units of the receiving device.
  • the electrodes in the second contacting plane are advantageously contacted by means of at least one second printed circuit board, which is integrated in a cover element, wherein it is provided in particular that the contacting with this second printed circuit board is spring-loaded.
  • the cover element are the Energy storage subunits thereby advantageously fixed in the receiving units.
  • the energy storage unit comprises as the at least one cover element at least a first cover element, in which the at least one printed circuit board is arranged and / or at least a second cover element, in which the at least one second printed circuit board is arranged.
  • the at least one first cover element and / or the at least one second cover element are fixed to the receiving device, advantageously by means of at least one fixing element, preferably by means of at least one latching element.
  • Receiving device in each case at least one connecting element, via which the group of receiving units is connected to at least one further group of receiving units, preferably detachably connected, and / or via which the group of receiving units with at least one further group of receiving units is connectable, preferably detachably connectable ,
  • the receiving device is advantageously expandable to such a number of recording units as energy storage subunits are required.
  • provision is made in particular for a group of receiving units to comprise exactly one receiving unit.
  • an energy storage unit can be easily adapted to the required number of energy storage subunits using the same energy storage subunits.
  • a group of recording units to comprise a fixed number of recording units, for example six recording units.
  • a group of receiving units is assigned in each case a printed circuit board.
  • energy storage units are advantageously different with the same components Capacity and / or performance can be built up, depending on the application requirement.
  • a connector is provided as a connecting element of a group of receiving units.
  • the receiving device or in each case a group of receiving units of the receiving device is advantageously made in one piece, preferably by means of an injection molding process.
  • the production of the receiving device is particularly cost.
  • the production cost is low, since energy storage units can be expanded by connecting receiving units to the desired size.
  • a group of receiving units each spaced from each other, wherein between groups of receiving units each have a gap is formed, which is advantageously designed such that a coolant for temperature control of the energy storage subunits can be passed through this.
  • Energy storage subunits integrated with the energy storage sub-unit advantageously without the need for cooling plates or the like as a cooling device.
  • this advantageously a large contact surface of the coolant is realized with the respective Energy desksubiseren, creating a particularly good
  • a further advantageous embodiment of the energy storage unit according to the invention provides that the at least one side wall, which in each case spatially delimits a receiving unit of the energy storage unit, is designed as a tempering device.
  • the at least one side wall, which in each case spatially delimits a receiving unit of the energy storage unit is designed as a cooling plate, preferably as a cooling plate through which a coolant can flow.
  • the cooling plate has cooling channels.
  • At least one cooling channel is arranged parallel to the longitudinal direction of the receiving units, preferably such that the at least one cooling channel is arranged adjacent to at least one receiving unit of the receiving device.
  • the at least one side wall of a receiving unit of the receiving device has at least one cooling channel, preferably in its longitudinal direction.
  • the energy storage unit comprises a battery management system, wherein the battery management system is at least partially integrated in the at least one first printed circuit board and / or in the at least one second printed circuit board.
  • the energy storage unit is a battery module and that the energy storage subunits are battery cells.
  • the battery management system comprises at least one cell monitoring unit (CSC, CSC: Cell Supervising Circuits) for monitoring battery cell parameters, wherein the at least one cell monitoring unit is integrated in the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board.
  • the battery management system comprises a control unit, in particular a so-called Battery Control Unit (BCU), wherein the control unit is advantageously integrated in the at least one first printed circuit board and / or the at least one second printed circuit board.
  • BCU Battery Control Unit
  • the energy storage unit according to the invention is thus functionally further expanded with particularly compact dimensions.
  • a further advantageous embodiment of the energy storage unit according to the invention provides that the energy storage subunits each comprise at least one galvanic cell, preferably at least one battery cell. If an energy storage sub-unit has a plurality of galvanic cells, these are advantageously electrically connected within the energy storage sub-unit. In particular, it is provided that a plurality of galvanic cells are arranged one behind the other, preferably such that the galvanic cells are electrically connected in series. If the galvanic cells are arranged one behind the other, it is provided in particular that the first electrode of the first galvanic cell is, as it were, the first electrode of the energy storage subunit and the second electrode of the last galvanic cell is, as it were, the second electrode of the energy storage subunit.
  • the at least one galvanic cell is surrounded by a metallic housing provided by the energy storage subunit.
  • a safety valve can be introduced into the housing, via which a gas formed by a galvanic cell can escape in order to prevent bursting of the energy storage subunit.
  • the metallic housing also prevents moisture from entering the energy storage subunit.
  • a further advantageous embodiment of the energy storage unit according to the invention provides that the receiving units each form a cylindrical volume space, in which at least one designed as a round cell energy storage subunit is introduced.
  • the energy storage unit is designed such that at least one round cell with a diameter between 10 mm and 50 mm (mm: millimeters) are introduced into the receiving units.
  • mm millimeters
  • Round cell provided a 18650 lithium-ion round cell with a diameter of 18 mm.
  • the at least one round cell is pressed into the volume space provided by the respective receiving unit.
  • An advantageous embodiment variant for this provides that the at least one round cell is introduced into the volume space and an existing between the receiving unit and the at least one round cell gap with an adhesive, in particular with a conductive adhesive, preferably an epoxy adhesive with alumina filling or a conductive paste, especially alumina with oil, to be filled.
  • the at least round cell or by the respective receiving unit provided volume space with a plastic film and / or a coating electrically isolated.
  • the receiving units each have at their opposite ends on the at least one side wall protruding end element as a connecting element, wherein the receiving units are connected via the termination elements to the receiving device, preferably welded.
  • a receiving unit is thereby variable to the required
  • the receiving units are tubular, wherein the respective ends of the receiving units are welded to a plate having openings corresponding to the number of receiving units openings of the size of the tube opening. It is provided in particular that the
  • Receiving units are spaced from each other, preferably such that a coolant can be passed through the spaces formed between the receiving units.
  • Energy storage unit provides that the receiving device has at least one sealing wall, which seals between the receiving units located gaps to the outside, wherein the receiving device has terminals for supplying and for discharging a coolant in the intermediate spaces.
  • Cooling device integrated directly into the energy storage unit, with a good heat dissipation is provided by the energy storage subunits.
  • the at least one connecting element for electrically connecting the energy storage unit to a further energy storage unit is integrated into the at least one connecting element for mechanically connecting the energy storage unit to a further energy storage unit.
  • an energy storage system comprising a plurality of energy storage units, which are electrically interconnected, is furthermore proposed, wherein the energy storage units are energy storage units according to the invention.
  • the energy storage units are mechanically and electrically connected to one another via connecting elements, advantageously detachably connected. If an energy storage unit is designed as a battery module, advantageously a battery system or a battery pack can be constructed from the battery modules. It is advantageously given a high variability in terms of adaptation to application requirements.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a perspective view of an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a perspective view of a further exemplary embodiment of an energy storage unit according to the invention with the cover element open; in a schematic representation of a plan view of a further embodiment of an energy storage unit according to the invention without cover element; 3b in a schematic representation of a plan view of a further embodiment of an energy storage unit according to the invention without cover element;
  • FIG. 4 is a schematic representation of a perspective view of an exemplary embodiment of an energy storage subunit of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 5 is a schematic representation of a perspective view of an exemplary embodiment of a receiving device and a cover element of an energy storage unit according to the invention
  • FIG. 6 is a schematic representation of a plan view of an exemplary embodiment of a receiving device with a printed circuit board of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 7 is a schematic representation of a plan view of the receiving device shown in FIG. 6 with the printed circuit board inserted in the receiving device;
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a side view of an exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • 10 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention
  • 11 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention
  • FIG. 12 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 13 shows a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 14 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 15 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 16 shows a schematic representation of a perspective view of a further exemplary embodiment of an energy storage unit according to the invention without printed circuit boards;
  • FIG. 17 is a schematic representation of a perspective view of a further embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 18 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention.
  • 19 is a schematic representation of a side view of an exemplary embodiment of a receiving unit of an energy storage unit according to the invention.
  • 20 is a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving unit of an energy storage unit according to the invention;
  • FIG. 21 shows a schematic representation of a plan view of a further exemplary embodiment of a receiving unit of an energy storage unit according to the invention.
  • FIG. 22 shows a schematic representation of a section through a further exemplary embodiment of a receiving device of an energy storage unit according to the invention with introduced energy storage subunits;
  • FIG. 23 is a schematic representation of a plan view of another
  • Fig. 24 is a schematic representation of a side view of an embodiment of an inventive
  • the energy storage unit 1 in this case comprises a receiving device 2, which with a lid formed
  • the receiving device 2 in this case has a plurality of juxtaposed receiving units (not visible in Fig. 1 due to the closed with the cover member 3 receiving device 2).
  • the receiving device 2 is made in one piece by means of an injection molding process, such that the receiving units are each spatially limited by side walls.
  • the lid member 3 is also formed in the embodiment shown in Fig. 1 as an injection molded part.
  • the energy storage unit 1 shown in FIG. 1 furthermore has a plurality of energy storage subunits (not visible in FIG. 1 due to the receptacle 2 closed by the cover element 3).
  • the energy storage subunits each comprise a first electrode and a second electrode, wherein the first electrode and the second electrode of a respective energy storage subunit are arranged on opposite sides of the energy storage subunit. In each case one energy storage subunit of the energy storage unit 1 is introduced into a receiving unit of the receiving device 2.
  • the side walls of the receiving units are in each case designed as cooling means through which a coolant can flow for tempering the energy storage subunits, wherein a coolant can be supplied or removed via the coolant line connections 21 in the cover element 3.
  • the energy storage subunits of the energy storage unit 1 are fixed in the receiving units by means of the cover element 3.
  • the electrodes of the energy storage subunits can not be seen in a first contacting plane (FIG. 1 due to the receiving device 2 closed with the cover element 3) and can not be seen in a second contacting plane (in FIG. 1 due to the receiving device 2 closed with the cover element 3) ) arranged.
  • the first contacting plane is located in the area of the bottom surface of the energy storage unit 1.
  • the electrodes arranged in this contacting plane are electrically conductive via a printed circuit board arranged in the bottom of the receiving device 2 (not visible in FIG. 1 due to the receiving device 2 closed with the cover element 3) interconnected with each other.
  • the second contacting plane is located below the cover element 3.
  • the electrodes arranged in this contacting plane are in this case via a printed circuit board integrated in the cover element 3 (in FIG not to see the cover element 3 closed receiving device 2) electrically interconnected.
  • the energy storage unit 1 illustrated in FIG. 1 furthermore has lateral connection elements 30, 30 ', via which the energy storage unit 1 can be mechanically and electrically connected to further energy storage units of the same design to form an energy system.
  • a connecting element 30 of an energy storage unit 1 is in each case designed to be connected to a connecting element 30 'of a further energy storage unit.
  • contacting elements for the electrically conductive connection of the energy storage unit 1 to a further energy storage unit are integrated into the connecting elements 30, 30 '.
  • the connecting elements 30, 30' are preferably designed as plug-in connectors, so that a detachable connection of the energy storage unit 1 to another energy storage unit can be produced.
  • cover element 3 of the energy storage unit shown in FIG. 1 has a further connection element for the electrically conductive connection of the energy storage unit 1 to an electrical load device, wherein in the illustrated embodiment connector 4 depart from the further connection element.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of an energy storage unit 1, the energy storage unit 1 having a receiving device 2 which can be closed by a cover element 3, as explained in connection with FIG.
  • the energy storage unit 1 is designed as a battery module, wherein the Energy Techndsubiseren 5 of the energy storage unit 1 are designed as rechargeable battery cells, preferably as lithium-ion cells.
  • An energy storage subunit 5 in each case comprises a first electrode 6 and a second electrode 7. The first electrode 6 and the second electrode 7 of a respective energy storage subunit 5 are arranged on opposite sides of the energy storage subunit 5.
  • the energy storage subunits 5 of the energy storage unit 1 are in each case arranged in receiving units of the receiving device in such a way that the electrodes 6, 7 of the Energy Profuteen 5 each in a first contacting plane (in Fig. 2 above the bottom of the receiving device 2) and in a second contacting plane. 8 are arranged.
  • the energy storage subunits 5 are furthermore arranged in such a way that the first electrodes 6 of juxtaposed energy storage subunits 5 are arranged alternately in the first contacting plane and in the second contacting plane 8.
  • the second electrodes 7 of juxtaposed energy storage subunits 5 are also arranged alternately in the first contacting plane and in the second contacting plane 8. Due to the nature of the arrangement of the energy storage subunits 5, the type of interconnection of the energy storage subunits 5 among other things is advantageously determined among each other. In this case, with an arrangement of the energy storage subunits 5, as shown in FIG. 2, provision is made in particular for the energy storage subunits 5 to be electrically connected in series.
  • the interconnection of the energy storage subunits 5 is determined by the design of the printed circuit boards with which the electrodes 6, 7 of the energy storage subunits 5 are contacted. It is provided that the energy storage subunits 5 are arranged on a first printed circuit board (not explicitly shown in FIG. 2), this first printed circuit board electrically interconnecting the electrodes 6, 7 of the energy storage subunits 5 arranged in the first contacting plane.
  • the electrodes 6, 7 arranged in the second contacting plane 8 are electrically interconnected by means of the second printed circuit board 10 arranged in the cover element 3.
  • the second printed circuit board 10 has contacting elements 12 for contacting the electrodes 6, 7 arranged in the second contacting plane 8. The interconnection of the contacting elements 12 takes place via line paths, which are applied to the cover element 3 facing side of the circuit board 10.
  • the energy storage subunits 5 are also fixed in the receiving units (not explicitly shown in FIG. 2) of the receiving device 2 by means of the cover element 3.
  • the lid member 3 locking elements as fixing elements 13, which are adapted to engage in correspondingly formed notches 31 on the outside of the receiving device 2 and to close the receiving device 2 releasably.
  • the side walls of the receiving units of the receiving device 2 are designed as tempering devices for controlling the temperature of the energy storage subunits 5 by partially forming the side walls as cooling channels 14.
  • the cover element 3 of the energy storage unit 1 are formed corresponding to the cooling channels 14 formed connecting elements 15, via which the energy storage unit 1 to a cooling system (not shown in Fig. 2) can be connected, in particular provided that a coolant over at least one Connection element 15 is introduced into the cooling channels 14 and is discharged again after flowing through at least one cooling channel 14 via a further closing element 15.
  • connection 16 for discharging or supplying a coolant are arranged on the outside of the receiving device 2, wherein provision is made in particular for the further connections 16 to be connected to correspondingly formed connecting elements of a further energy storage unit if the energy storage unit 1 is mechanically or mechanically connected to this further energy storage unit and electrically connected.
  • FIG. 3 a shows a further exemplary embodiment of an energy storage unit 1, in which the electrodes 6, 7 arranged in the second contacting plane 8 are not yet electrically contacted by means of a second printed circuit board.
  • the receiving device 2 of the energy storage unit 1 has twelve receiving units, wherein an energy storage subunit 5 is arranged in each of the receiving units.
  • the receiving units are each spatially limited by circumferential side walls 18. In the side walls 18 while cooling channels 14 are arranged, such that the cooling channels 14 are arranged parallel to the longitudinal direction of the receiving units.
  • a cooling channel 14 is in each case enclosed by a maximum of four energy storage subunits 5.
  • a coolant can be supplied and removed via connecting elements 16 on the side of the receiving device 2.
  • FIG. 3b A further advantageous embodiment variant of an energy storage unit is shown in FIG. 3b.
  • a coolant 22 is conducted through the side walls of the receiving device 2, which is supplied or discharged via connection elements 16.
  • the side walls are formed almost entirely as a cooling passage through which the coolant 22 flows.
  • FIG. 4 A possible configuration of an energy storage subunit 5 for use in an energy storage unit 1 according to the invention, in particular an energy storage unit 1 as shown in FIGS. 1, 2, 3 a and 3 b, is shown in FIG. 4.
  • the energy storage subunit 5 illustrated in FIG. 4 comprises a first electrode 6 and a second electrode 7, wherein the first electrode 6 and the second electrode 7 of the energy storage subunit 5 are arranged on mutually opposite sides of the energy storage subunit 5.
  • the energy storage subunit 5 is surrounded by a metallic housing 20, which advantageously prevents ingress of moisture into the interior of the energy storage subunit 5.
  • the energy storage subunit 5 shown in FIG. 4 is a galvanic cell, in particular a secondary battery cell, preferably a lithium-ion cell.
  • the energy storage subunit 5 illustrated in FIG. 4 comprises a plurality of galvanic cells, in particular a plurality of secondary battery cells, preferably a plurality of lithium-ion cells.
  • the galvanic cells are preferably electrically interconnected within the energy storage subunit 5.
  • an energy storage subunit comprises a number of adjacent galvanic cells, in particular four galvanic cells, which are electrically connected in parallel.
  • the energy storage subunit 5 comprises galvanic cells arranged one above the other, wherein galvanic cells arranged one above another are preferably connected electrically in series.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a receiving device 2 of an energy storage unit according to the invention together with a cover element 3.
  • the receiving device 2 may be a receiving device of an energy storage unit explained in connection with FIGS. 1, 2, 3 a and 3 b.
  • the receiving device 2 illustrated in FIG. 5 comprises twelve receiving units 17.
  • the receiving units 17 are each spatially limited by side walls 18.
  • the side walls 18 are formed as tempering device for temperature control of introduced into the receiving units 17 Energy Eatsubüen by the side walls have cooling channels 14 in some places.
  • a coolant can be supplied and discharged via cooling channels 14, in particular via the connecting elements 16 arranged on the outside of the receiving device 2.
  • a printed circuit board in Fig. 5 is not explicitly shown) is arranged, via which the electrodes of introduced into the receiving units 17 Energy Grandesubüen be electrically interconnected.
  • the receiving device 2 has a slot. About this
  • Insert is the arranged in the bottom region of the receiving device 2 circuit board for electrically contacting the arranged in the region of the bottom surface of the receiving device electrodes of
  • a further printed circuit board for electrically interconnecting the further electrodes can advantageously be arranged in the cover element 13.
  • the cover element 3 advantageously has receiving elements (not explicitly shown in FIG. 5) which receive the printed circuit board in a defined position, in particular as shown in FIG. in the
  • the cover element 3 is furthermore in particular designed to be releasably connected to the receiving device 2 via detents 31 via fixing elements 13, which are designed as latching hooks in FIG. 5.
  • the cover member closes the receiving device 2 while advantageously sealed.
  • the receiving device 2 and the lid member 3 are each made as a one-piece injection-molded part.
  • FIG. 6 shows by way of example how a printed circuit board 11, as explained in connection with FIG. 5, is inserted in a slot 19 of the receiving device 2, so that the electrodes of energy storage subunits introduced into the receiving units 17 of the receiving device 2 are electrically connected via this printed circuit board 11 can be contacted.
  • the circuit board 11 has contacting elements 12 for this purpose. Via conductor tracks (not explicitly shown in FIG. 6), the contacting elements 12 are electrically connected.
  • the design of the printed circuit board 11 and a further printed circuit board, in particular a printed circuit board arranged in the cover element as explained in connection with FIG. 2, determines together with the Type of arrangement of the energy storage subunits in the receiving units 17 (with the positive electrode upwards or with the negative electrode up) how the energy storage subunits are interconnected to form an energy storage unit.
  • the circuit board 11 shown therein by way of example has three interconnected sections, each section being associated with a row (in FIG. 6 in a row from left to right) of receiving units 17.
  • a circuit board 11 with three sections could also be provided three separate circuit boards.
  • the contacting elements 12 are elastically resilient, in particular such that the contacting elements are pressed down during insertion of the circuit board 11 in the slot 19 of the receiving device 2 and the contacting elements 12 at inserted circuit board 11 the Contact electrodes of introduced into the receiving units 17 Energy Profsubiseren spring loaded.
  • FIG. 23 A further advantageous embodiment variant is shown in FIG.
  • the circuit board 11 as Dies michsmaschine 12 Kunststofffähnchen.
  • the printed circuit board 11 in each case adjacent to a Kunststofffähnchen an opening 33.
  • the contact elements 12 are arranged such that they end over the respective opening and thus protrude into the opening region of a respective opening 33, as shown in Fig. 23.
  • it can be provided to form the contact flags elastically restoring.
  • the contact elements 12 formed as contact lugs are later connected to the electrodes which contact them by means of a spot welding process taking place through the respective opening 33.
  • the receiving device 2 of FIG. 6 is shown with inserted into the slot 19 printed circuit board 11.
  • the electrodes of the energy storage subunits, which contacts the printed circuit board 11, consist of a hard, pointed material are and when placing in the receiving units 17 in the contacting elements 12, which are in this embodiment variant of a soft, electrically conductive metal, drill and thus ensure good contact with a low electrical contact contact resistance.
  • a plurality of receiving devices 2 are arranged one above the other and / or side by side with energy storage subunits introduced into the receiving units 17 of the receiving device 2, wherein it may be provided in particular that the coolant channels 14 can be connected to the coolant channels 14 of further energy storage units, as well as the Connection elements 16.
  • the printed circuit boards 11 are printed on both sides, advantageously such that the printed circuit board 11 serves on the one hand for contacting and interconnecting the electrodes in the first contacting plane and moreover for contacting and interconnecting the electrodes in the second contacting plane below lying horizontally arranged energy storage unit.
  • a receiving device 2 or the printed circuit board 11 inserted therein acts as a kind of cover element 3 for a receiving device 2 arranged underneath.
  • Energy storage units mechanically and electrically interconnected thereby form an energy storage system according to the invention.
  • FIG 8 shows a side view of a further exemplary embodiment of a receiving device 2 of an energy storage unit according to the invention.
  • a slot 19 is provided, via which a printed circuit board 11 is inserted into the receiving device.
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a receiving device 2 for an energy storage unit according to the invention.
  • the receiving device 2 in this case has five receiving units 17 in the illustrated embodiment.
  • the receiving units 17 each form a cylindrical volume space, in which at least one round cell can be introduced as energy storage subunit.
  • the receiving units 17 themselves have side walls 18, which are outwardly in the Top view each form a hexagon, so that receiving units 17 are honeycomb-shaped adjacent to each other can be arranged.
  • the receiving units 17 have connecting elements (not explicitly shown in FIG. 9), with which a receiving unit 17 is in each case mechanically connected to a further receiving unit 17.
  • the receiving device 2 by a basically any number of receiving units 17 can be expanded. As a result, in particular energy storage units of different capacity and / or power can be constructed.
  • FIGS. 10 to 13 Further design variants of receiving devices 2 for an energy storage unit according to the invention are shown in FIGS. 10 to 13 in each case in a plan view.
  • the receiving units 17 of the receiving devices 2 in turn each form a cylindrical volume space, in which at least one round cell can be introduced as an energy storage subunit.
  • the receiving units 17 each spaced from each other, such that between the receiving units 17 each have a gap 23 is formed.
  • a coolant 22 for temperature control of the energy storage subunits to be arranged in the receiving units 17 can then advantageously be conducted.
  • the gaps 23 are formed meandering.
  • the receiving units are arranged close to each other with a low packing density, wherein the formed intermediate spaces 23 are designed as cooling channels extending parallel to the longitudinal extension direction of the receiving units 17 due to the rounded side walls 18.
  • Receiving device 2 is also surrounded on its sides by sealing walls 24 which seal the receiving device 2 to the outside and thus advantageously prevent leakage of coolant.
  • FIGS. 11, 12, and 13 show further advantageous embodiments of a receiving device 2 for an energy storage unit 1 according to the invention, each in a plan view. In this case, between the side walls 18 spaces 23 are formed, in which a coolant for temperature control of introduced into the receiving units 17 Energy Profsubiseren can be passed.
  • the receiving device 2 is in this case comprises of sealing walls 24, which prevents leakage of the coolant at the sides.
  • a group 32 of receiving units 17 is in each case arranged at a distance from one another, as shown in FIG. 12. In this way, in each case a gap 23 is formed between the groups 32 of receiving units 17, through which a coolant for temperature control of disposed in the receiving units Energy Eatsubiseren can be passed.
  • FIG. 13 shows an advantageous combination of the arrangements of receiving units 17 shown in FIGS. 11 and 12. That is to say, coolant channels arranged parallel to the longitudinal extension direction of the receiving units 17 are provided, as are the intermediate spaces 23 surrounding receiving units of the three groups 32 which a coolant can be passed.
  • FIG. 14 shows an exemplary embodiment of an energy storage unit 1 with a receiving device 2 produced in one piece by means of an injection molding process.
  • the intermediate spaces 23 through which a coolant can flow meandering, are then each later closed with a cover member 3, as shown by way of example in Fig. 15.
  • a coolant can be added or removed via the connection elements 16.
  • round cells are arranged as energy storage subunits 5 in the receiving units of the receiving device which are encompassed by the side walls 18.
  • the energy storage subunits 5 are not interconnected yet.
  • FIG. 16 shows a further exemplary embodiment of an energy storage unit 1, wherein a plurality of energy storage subunits each formed by two superimposed battery cells 25 are formed.
  • the stacked battery cells 25 are electrically connected in series.
  • the electrode 6 'of the upper battery cell 25 of an energy storage subunit is the first electrode 6 of the energy storage subunit.
  • the lower electrode 7 'of the lower battery cell 25 is the second electrode 7 of the energy storage subunit.
  • gaps 23 are formed as a cooling channel, through which a coolant can be passed.
  • the intermediate spaces 23 are subdivided such that through the upper part of a gap 23, a coolant flows in a first direction and flows through the lower part of a gap 23 in a second direction, which is opposite to the first direction, preferably such that over the lower part of a gap 23, a coolant return flow is realized.
  • FIG. 17 shows a further exemplary embodiment of a receiving device 2 of an energy storage unit 1 according to the invention.
  • the receiving device 2 in this case comprises a plurality of receiving units 17, which have a cylindrical volume space for introducing an energy storage subunit, in particular a round cell.
  • the volume space is limited in each case by a circumferential side wall 18.
  • the side walls are preferably made of metal. According to one embodiment variant, however, side walls made of plastic are provided.
  • the receiving device 2 has a connection plate 26 connecting the receiving units 17 with each other. These may be welded to the receiving units 17, for example.
  • sealing walls are arranged surrounding the receiving device 2, as shown in FIGS. 11 to 14, so that a coolant can flow around the receiving units 17.
  • each of the receiving units 17 has a closing element as a connecting element 27, as shown by way of example in Fig. 18.
  • the receiving units 17 are connected via the hexagonal connecting elements, in particular by welding, resulting in a honeycomb structure.
  • FIG. 19 shows a receiving unit 17 which has a tubular side wall, the ends of the receiving unit 17 each having a widening region 29, via which one or more round cells can be introduced into the receiving unit 17 as an energy storage subunit.
  • the widening region 29 can be widened in a rectangular manner or can be widened in the shape of a square, as shown by way of example in the plan view of a receiving unit 17 in FIG. 20, or can be widened like a honeycomb, as shown by way of example in the plan view of a receiving unit 17 in FIG.
  • the receiving units 17 are connected to one another via the widening regions 29, for example by welding the widening regions 29 to one another, then a cavity is formed between the central regions of the receiving units 17, through which a cooling medium, for example water, can flow.
  • a cooling medium for example water
  • the energy storage subunit 5 is advantageously insulated electrically against the receiving unit 17 with a plastic film (not explicitly shown in FIG. 22). Is the receiving unit 17 made of a plastic material, the Isolation by a plastic film omitted. Through the intermediate spaces 23 between the side walls 18, a coolant for the temperature control of the energy storage subunits 5 can advantageously be introduced.
  • FIG. 24 shows a further advantageous exemplary embodiment of an energy storage unit 1 embodied according to the invention.
  • the receiving device 2 of this energy storage unit 1 comprises a first printed circuit board 19 for contacting the electrodes arranged in the first contacting plane 9 (not explicitly shown in FIG shown) is inserted.
  • the receiving device 2 of this energy storage unit 1 comprises a second insert 19 'in which a second printed circuit board 10 for contacting the electrodes arranged in the first contacting plane 8 (not explicitly shown in FIG. 24) is inserted.
  • the first printed circuit board 11 and the second printed circuit board 10 each form a cover element, that is to say the first printed circuit board 11 and the second printed circuit board 10 close the receiving device 2 and fix the energy storage subunits arranged therein in the respective recording units (not explicitly shown in FIG. 24).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betriffteine Energiespeichereinheit (1) umfassend eine Mehrzahl von Energiespeichersubeinheiten (5) mit einer ersten Elektrode (6) und einer zweiten Elektrode (7), wobei die erste Elektrode (6) und die zweite Elektrode (7) einer jeweiligen Energiespeichersubeinheit (5) an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit (5) angeordnet sind, und umfassend eine Aufnahmeeinrichtung (2) mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Aufnahmeeinheiten, die jeweils durch eine Seitenwandung räumlich begrenzt sind, wobei in einer Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung (2) jeweils eine Energiespeichersubeinheit (5) eingebracht ist, und die Energiespeichersubeinheiten (5) in den Aufnahmeeinheiten fixiert sind, derart, dass die Elektroden (6, 7) in einer ersten Kontaktierungsebene und in einer zweiten Kontaktierungsebene angeordnet sind, wobei die in der ersten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden (6, 7) über eine erste Leiterplatte (10) und die in der zweiten Kontaktierungsebene (9) angeordneten Elektroden (6, 7) über eine zweite Leiterplatte (11) elektrisch miteinander verschaltet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Energiespeichersystem umfassend eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verschalteten erfindungsgemäßen Energiespeichereinheiten (1).

Description

Beschreibung
Titel
Energiespeichereinheit, insbesondere Batteriemodul, und
Energiespeichersystem mit einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten
Die Erfindung betrifft eine Energiespeichereinheit, insbesondere ein Batteriemodul, umfassend eine Mehrzahl von Energiespeichersubeinheiten mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode einer jeweiligen Energiespeichersubeinheit an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit angeordnet sind, und umfassend eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Aufnahmeeinheiten, die jeweils durch wenigstens eine Seitenwandung räumlich begrenzt sind, wobei in einer Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung jeweils eine Energiespeichersubeinheit der Energiespeichereinheit eingebracht ist, und die Energiespeichersubeinheiten in den Aufnahmebereichen fixiert sind, derart, dass die Elektroden der Energiespeichersubeinheiten in einer ersten Kontaktierungsebene und in einer zweiten Kontaktierungsebene angeordnet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Energiespeichersystem umfassend eine
Mehrzahl von Energiespeichereinheiten, die elektrisch miteinander verschaltet sind.
Stand der Technik
Energiespeichereinheiten, welche eine Mehrzahl von
Energiespeichersubeinheiten umfassen sind im Stand der Technik insbesondere als Batteriemodule bekannt, wobei die Energiespeichersubeinheiten hierbei Batteriezellen sind, insbesondere sekundäre Batteriezellen, das heißt nachladbare Akkumulatorzellen. Aus der Druckschrift EP 2 202 824 AI ist dabei ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl von Batteriezellen bekannt, wobei die Batteriezellen eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweisen. Das in dieser Druckschrift offenbarte Batteriemodul umfasst darüber hinaus eine Aufnahmeeinrichtung mit nebeneinander angeordneten Aufnahmeeinheiten, in welche Batteriezellen eingebracht sind. Die Elektroden der Batteriezellen sind dabei in einer ersten Kontaktierungsebene und in einer zweiten Kontaktierungsebene angeordnet. Die Aufnahmeeinrichtung weist dabei einen ersten Gehäuseteil mit einem ersten Anschlussterminal zur Kontaktierung der Elektroden in der ersten
Kontaktierungsebene auf und einen zweiten Gehäuseteil mit einem zweiten Anschlussterminal zur Kontaktierung der Elektroden in der zweiten Kontaktierungsebene auf. Darüber offenbart diese Druckschrift, mehrere Batteriemodule zusammenzuschalten und somit ein Energiespeichersystem bereitzustellen.
Des Weiteren ist aus der Druckschrift US 6,864,013 B2 eine als Batterieblock ausgebildete Energiespeichereinheit bekannt, die eine Mehrzahl von elektrochemischen Zellen aufweist, welche in einem Batteriegehäuse angeordnet sind, wobei für jede der Zellen ein eigenes Fach seitens des Gehäuses bereitgestellt ist. Das Gehäuse kann dabei integrierte Kühlkanäle zur Kühlung der Batteriezellen aufweisen.
Aus der Druckschrift DE 10 2012 205 019 AI ist zur Kontaktierung von in einem Batteriegehäuse angeordneten Batteriezellen ein Moduldeckel bekannt, welcher ein Zellkontaktierungssystem mit mehreren Zellverbindern umfasst.
Nachteilig bei im Stand der Technik bekannten Energiespeichereinheiten ist insbesondere die geringe Variabilität im Hinblick auf eine Anpassung an unterschiedliche Erfordernisse, die an die Energiespeichereinheit insbesondere im Hinblick an die bereitgestellte Kapazität und Leistung zu stellen sind.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Energiespeichereinheit mit einer Mehrzahl von in einer Aufnahmeeinrichtung angeordneten Energiespeichersubeinheiten zu verbessern, insbesondere dahingehend, dass eine höhere Variabilität hinsichtlich der Einsetzbarkeit der Energiespeichereinheit erzielt wird. Insbesondere soll eine höhere Variabilität im Hinblick auf einen Einsatz der Energiespeichereinheit in Fahrzeugen als Energiespeicher zur Bereitstellung der für den elektrischen Betrieb des Fahrzeugs erforderlichen Energie erzielt werden. Dabei sollen Energiespeichereinheiten vorteilhafterweise einfach an die jeweiligen Leistungsanforderungen für unterschiedliche Fahrzeugmodelle angepasst werden können, das heißt der Anpassungsaufwand soll gering sein.
Offenbarung der Erfindung
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Energiespeichereinheit, insbesondere ein Batteriemodul, vorgeschlagen, welches eine Mehrzahl von Energiespeichersubeinheiten mit einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode umfasst, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode einer jeweiligen Energiespeichersubeinheit an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit angeordnet sind. Des Weiteren umfasst die Energiespeichereinheit eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Aufnahmeeinheiten, die jeweils durch wenigstens eine Seitenwandung, insbesondere eine umlaufende Seitenwandung, räumlich begrenzt sind, wobei in einer Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung jeweils eine Energiespeichersubeinheit der Energiespeichereinheit eingebracht ist, vorzugsweise formschlüssig eingebracht ist. Die Energiespeichersubeinheiten sind dabei vorteilhafterweise in den Aufnahmebereichen fixiert, derart, dass die Elektroden der Energiespeichersubeinheiten in einer ersten Kontaktierungsebene und in einer zweiten Kontaktierungsebene angeordnet sind, wobei die in der ersten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden vorteilhafterweise über wenigstens eine erste Leiterplatte elektrisch miteinander verschaltet sind und die in der zweiten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden vorteilhafterweise über wenigstens eine zweite Leiterplatte elektrisch miteinander verschaltet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Energiespeichersubeinheit wenigstens eine Batteriezelle umfasst, wobei als vorteilhafter Sonderfall vorgesehen ist, dass die Energiespeichersubeinheit eine Batteriezelle ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Seitenwandung einer Aufnahmeeinheit die in der Aufnahmeeinheit angeordnete Energiespeichersubeinheit seitlich vollständig umschließt.
Vorteilhafterweise wird durch das Design der ersten Leiterplatte und das Design der zweiten Leiterplatte die Verschaltung der Energiespeichersubeinheiten untereinander bestimmt. Die Leiterplatten weisen insbesondere Leiterbahnen auf, über welche die Energiespeichersubeinheiten elektrisch miteinander verschaltet sind. So ist es vorteilhafterweise insbesondere ermöglicht, durch einen Austausch der Leiterplatten die Verschaltung der Energiesubeinheiten untereinander zu ändern, insbesondere da durch die Art des elektrisch leitfähigen
Verbindens von die Elektroden der Energiespeichersubeinheiten kontaktierenden Kontaktierungselementen bestimmt ist, welche Energiespeichersubeinheiten auf welche Weise elektrisch miteinander verschaltet werden. Hierdurch ist vorteilhafterweise die Variabilität einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit gegenüber einer herkömmlichen Energiespeichereinheit erhöht, insbesondere da durch die Art der Verschaltung bei identischen Energiespeichersubeinheiten die durch die Energiespeichereinheit bereitgestellte Leistung sowie die verfügbare Kapazität bestimmt wird. Darüber hinaus ist der Verschaltungsaufwand vorteilhafterweise reduziert, insbesondere da keine herkömmlichen Zellverbinder benötigt werden.
Darüber hinaus wird die Verschaltung der Energiespeichersubeinheiten untereinander durch die Anordnung der Energiespeichersubeinheiten in den Aufnahmeeinheiten bestimmt, nämlich dadurch, ob die erste Elektrode in der ersten Kontaktierungsebene angeordnet ist oder in der zweiten
Kontaktierungsebene angeordnet ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass nebeneinander angeordnete Energiespeichersubeinheiten abwechselnd mit der ersten Elektrode in der ersten Kontaktierungsebene und mit der zweiten Elektrode in der zweiten Kontaktierungsebene angeordnet werden, um die Energiespeichersubeinheiten elektrisch in Reihe zu verschalten. Um die
Energiespeichersubeinheiten elektrisch parallel zu verschalten, ist insbesondere vorgesehen, die Energiespeichersubeinheiten mit den ersten Elektroden in der ersten Kontaktierungsebene anzuordnen. Soll eine Gruppe von parallel geschalteten Energiespeichersubeinheiten mit zumindest einer weiteren Gruppe von Energiespeichersubeinheiten elektrisch in Reihe geschaltet werden, ist insbesondere vorgesehen, dass die Energiespeichersubeinheiten dieser weiteren Gruppe mit den zweiten Elektroden in der ersten Kontaktierungsebene angeordnet sind. Da durch die Anordnung der Energiespeichersubeinheiten in der Aufnahmeeinrichtung die Verschaltung der Energiespeichersubeinheiten ebenfalls bestimmt werden kann, ist hierdurch vorteilhafterweise die Variabilität der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit gegenüber einer herkömmlichen Energiespeichereinheit weiter erhöht.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die sogenannten Sense-Leitungen in die wenigstens eine erste und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte integriert sind. Über die Sense- Leitungen werden dabei vorteilhafterweise Parameter der Energiespeichersubeinheiten, wie insbesondere eine an einer Energiespeichersubeinheit anliegende Spannung und/oder die Temperatur einer Energiespeichersubeinheit, erfasst und an wenigstens eine Überwachungseinheit übertragen. Insbesondere ist vorgesehen, dass als Parameter Batteriezellparameter, wie Batteriezellspannungen und/oder
Batteriezelltemperaturen an Zellüberwachungseinheiten übertragen werden. Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Überwachungseinheit ebenfalls in die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte integriert. Somit ist eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit vorteilhafterweise auf einfache Weise dahingehend erweitert, dass die Energiespeichereinheit wenigstens eine Überwachungseinheit, insbesondere wenigstens eine Zellüberwachungseinheit (CSC, CSC: Cell Supervising Circuit) umfasst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit sieht vor, dass die Energiespeichersubeinheiten durch wenigstens ein Deckelelement in den Aufnahmebereichen fixiert sind. Das wenigstens eine Deckelelement ist dabei vorteilhafterweise lösbar mit der
Aufnahmeeinrichtung verbunden. Ein Deckelelement ist insbesondere ein zum Verschließen der Aufnahmeeinrichtung ausgebildeter Deckel.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante weist die Energiespeichereinheit als Deckelelemente wenigstens ein erstes Deckelelement und wenigstens ein zweites Deckelelement auf, wobei das erste Deckelelement die Bodenfläche für die Aufnahmeeinrichtung bildet und das zweite Deckelelement die Deckenfläche der Aufnahmeeinrichtung bildet. Vorteilhafterweise ist die erste Leiterplatte dabei in das erste Deckelelement integriert. Die zweite Leiterplatte ist dabei vorteilhafterweise in das zweite
Deckelelement integriert. Vorteilhafterweise sind das wenigstens eine erste Deckelelement und/oder das wenigstens eine zweite Deckelelement lösbar mit der Aufnahmeeinrichtung verbunden. So lässt sich das wenigstens eine erste Deckelelement und/oder das wenigstens eine zweite Deckelelement vorteilhafterweise entfernen, insbesondere um eine defekte
Energiespeichersubeinheit auszutauschen. Hierdurch ist vorteilhafterweise der Reparaturaufwand reduziert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung und/oder die jeweilige Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung eine Bodenwandung umfasst. Die Bodenwandung jeder Aufnahmeeinheit weist dabei eine Öffnung auf, über welche die Elektrode der in die Aufnahmeeinheit eingebrachten Energiespeichersubeinheit elektrisch kontaktierbar ist. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Elektrode dabei durch die jeweilige Öffnung in der Bodenwandung ragt. Insbesondere ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Elektrode spitz zulaufend ausgebildet ist, wobei die spitz zulaufende Elektrode durch die Öffnung in der Bodenwandung ragt und in das jeweilige Kontaktierungselement, insbesondere die jeweilige Leiterbahn, der unter der Bodenwandung angeordneten Leiterplatte eingedrückt ist.
Weist die Aufnahmeeinrichtung oder die jeweilige Aufnahmeeinheit eine Bodenwandung auf, so sind die Aufnahmeeinheiten der Aufnahmeeinrichtung vorteilhafterweise mit einem einzigen Deckelelement verschlossen, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die wenigstens eine erste Leiterplatte in dem Deckelelement angeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die in der ersten Kontaktierungsebene befindlichen Elektroden der Energiespeichersubeinheiten elastisch rückstellend ausgebildet sind, sodass die Kontaktierung dieser Elektroden federbelastet erfolgt. Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit bilden die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte zumindest teilweise das wenigstens eine Deckelelement. Das heißt, dass die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte die
Aufnahmeeinheiten quasi verschließen und dabei vorteilhafterweise die Energiespeichersubeinheiten elektrisch leitfähig kontaktieren, wobei die Energiespeichersubeinheiten vorteilhafterweise über die Leiterbahnen der Leiterplatten elektrisch miteinander verschaltet sind. Durch diese Ausgestaltung ist vorteilhafterweise eine weitere Gewichtsersparnis erzielbar. Vorteilhafterweise sind die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte austauschbar, wodurch vorteilhafterweise ein Austausch von Energiespeichersubeinheiten vereinfacht ist. Darüber hinaus ist vorteilhafterweise ein Problem bei der Verschaltung der Batteriezellen durch den Austausch der wenigstens einen ersten Leiterplatte und/oder der wenigstens einen zweiten Leiterplatte besonders einfach ermöglicht.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit sieht dabei vor, dass die Aufnahmeeinrichtung wenigstens einen ersten Einschub umfasst, in welchen die wenigstens eine erste
Leiterplatte zur Kontaktierung der in der ersten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden eingeschoben ist, und/oder dass die Aufnahmeeinrichtung wenigstens einen zweiten Einschub umfasst, in welchen die wenigstens eine zweite Leiterplatte zur Kontaktierung der in der zweiten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden eingeschoben ist.
Vorteilhafterweise ist hierbei die elektrische Kontaktierung der Energiespeichersubeinheiten besonders einfach realisiert. Darüber hinaus ist eine einfache Austauschbarkeit der Leiterplatten gegeben, wodurch vorteilhafterweise die Variabilität hinsichtlich der Verschaltung der Energiespeichersubeinheiten erhöht ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit sieht vor, dass die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte elastisch rückstellend ausgebildete Kontaktierungselemente zur Kontaktierung der in einer Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden der Energiespeichersubeinheiten aufweist, derart, dass die Kontaktierungselemente beim Einbringen der Leiterplatte in den Einschub heruntergedrückt werden und die Kontaktierungselemente bei eingeschobener Leiterplatte die Elektroden unter mechanischer Spannung, vorteilhafterweise federbelastet, kontaktieren. Vorteilhafterweise ist hierdurch eine gute Kontaktierung der Energiespeichersubeinheiten mit der jeweiligen Leiterplatte bereitgestellt. Hieraus resultiert vorteilhafterweise ein geringer elektrischer Kontakt- Übergangswiderstand, wodurch sich eine Batteriezelle beim Betrieb vorteilhafterweise wenig erwärmt.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit weist die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte als Kontaktierungselemente Kontaktfähnchen auf, wobei die jeweilige Leiterplatte jeweils neben einem Kontaktfähnchen eine Öffnung aufweist, vorteilhafterweise derart, dass das jeweilige Kontaktfähnchen in den Öffnungsbereich hineinragt und die Kontaktfähnchen mit den Elektroden der Energiespeichersubeinheiten mittels eines durch die jeweilige Öffnung hindurch erfolgten Schweißvorgangs verbunden sind. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Kontaktfähnchen elastisch rückstellend ausgebildete Kontaktierungselemente sind. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass zum Kontaktieren der in der jeweiligen Kontaktierungsebene befindlichen Elektroden mit den Kontaktfähnchen der jeweiligen Leiterplatte ein Punkt-Schweiß-Verfahren verwendet wird. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit einen Einschub umfasst, in welchen die Kontaktfähnchen und Öffnungen aufweisende Leiterplatte zur Kontaktierung der in der ersten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden eingeschoben ist. Dabei bildet diese erste Leiterplatte quasi die Bodenwandung für die jeweiligen Aufnahmeeinheiten der Aufnahmeeinrichtung. Die Elektroden in der zweiten Kontaktierungsebene werden dabei vorteilhafterweise mittels wenigstens einer zweiten Leiterplatte, die in ein Deckelelement integriert ist, kontaktiert, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Kontaktierung mit dieser zweiten Leiterplatte federbelastet erfolgt. Durch das Deckelelement werden die Energiespeichersubeinheiten dabei vorteilhafterweise in den Aufnahmeeinheiten fixiert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Energiespeichereinheit als das wenigstens eine Deckelelement wenigstens ein erstes Deckelelement, in welchem die wenigstens eine Leiterplatte angeordnet ist und/oder wenigstens ein zweites Deckelelement, in welchem die wenigstens eine zweite Leiterplatte angeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind das wenigstens eine erste Deckelelement und/oder das wenigstens eine zweite Deckelelement an der Aufnahmeeinrichtung fixiert, vorteilhafterweise mittels wenigstens eines Fixierelementes, vorzugsweise mittels wenigstens eines Rastelementes.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit weist eine Gruppe von Aufnahmeeinheiten der
Aufnahmeeinrichtung jeweils wenigstens ein Verbindungselement auf, über welches die Gruppe von Aufnahmeeinheiten mit wenigstens einer weiteren Gruppe von Aufnahmeeinheiten verbunden ist, vorzugsweise lösbar verbunden ist, und/oder über welches die Gruppe von Aufnahmeeinheiten mit wenigstens einer weiteren Gruppe von Aufnahmeeinheiten verbindbar ist, vorzugsweise lösbar verbindbar. Hierdurch ist vorteilhafterweise ein modularer Aufbau der Energiespeichereinheit gegeben, was die Variabilität hinsichtlich der Anpassung von Anwendungserfordernissen vorteilhafterweise weiter erhöht. Die Aufnahmeeinrichtung ist dabei vorteilhafterweise auf eine solche Anzahl von Aufnahmeeinheiten erweiterbar, wie Energiespeichersubeinheiten erforderlich sind. Als vorteilhafter Sonderfall ist insbesondere vorgesehen, dass eine Gruppe von Aufnahmeeinheiten genau eine Aufnahmeeinheit umfasst. Hierbei ist vorteilhafterweise eine Energiespeichereinheit unter Nutzung gleicher Energiespeichersubeinheiten auf die benötigte Anzahl von Energiespeichersubeinheiten ohne weiteres anpassbar. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass eine Gruppe von Aufnahmeeinheiten eine feste Anzahl von Aufnahmeeinheiten umfasst, beispielsweise sechs Aufnahmeeinheiten. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass einer Gruppe von Aufnahmeeinheiten jeweils eine Leiterplatte zugeordnet ist. Auf diese Weise sind vorteilhafterweise mit den gleichen Komponenten Energiespeichereinheiten unterschiedlicher Kapazität und/oder Leistung aufbaubar, je nach Anwendungserfordernis. Insbesondere ist als Verbindungselement einer Gruppe von Aufnahmeeinheiten eine Steckverbindung vorgesehen. Insbesondere ist ferner vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung oder jeweils eine Gruppe von Aufnahmeeinheiten der Aufnahmeeinrichtung vorteilhafterweise einteilig, vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens, hergestellt ist. Hierdurch ist die Herstellung der Aufnahmeeinrichtung besonders kostengünstig. Darüber hinaus ist insbesondere bei einer erfindungsgemäß vorgesehenen Verbindbarkeit von Gruppen von Aufnahmeeinheiten der Fertigungsaufwand gering, da Energiespeichereinheiten durch das Verbinden von Aufnahmeeinheiten zu der gewünschten Größe erweiterbar sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit ist eine Gruppe von Aufnahmeeinheiten jeweils von einander beabstandet, wobei zwischen Gruppen von Aufnahmeeinheiten jeweils ein Zwischenraum ausgebildet ist, welcher vorteilhafterweise derart ausgebildet ist, dass durch diesen ein Kühlmittel zur Temperierung der Energiespeichersubeinheiten geleitet werden kann. Hierdurch ist vorteilhafterweise die Funktionalität der Temperierung der
Energiespeichersubeinheiten mit in die Energiespeichersubeinheit integriert, vorteilhafterweise ohne dass Kühlplatten oder dergleichen als Kühlvorrichtung erforderlich sind. Darüber hinaus ist hierbei vorteilhafterweise eine große Kontaktierungsfläche des Kühlmittels mit den jeweiligen Energiespeichersubeinheiten realisiert, wodurch eine besonders gute
Temperierung der Batteriezellen ermöglicht ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit sieht vor, dass die wenigstens eine Seitenwandung, welche eine Aufnahmeeinheit der Energiespeichereinheit jeweils räumlich begrenzt, als Temperiervorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Seitenwandung, welche eine Aufnahmeeinheit der Energiespeichereinheit jeweils räumlich begrenzt, als Kühlplatte ausgebildet ist, vorzugsweise als eine von einem Kühlmittel durchströmbare Kühlplatte. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass die Kühlplatte Kühlkanäle aufweist. Als Kühlmittel ist insbesondere Luft und/oder Wasser und/oder ein Wasser-Glykol- Gemisch und/oder ein Kältemittel, wie beispielsweise R1234yf, vorgesehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass nur ein Teil einer Aufnahmeeinheit als Temperiervorrichtung ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass parallel zu der Längserstreckungsrichtung der Aufnahmeeinheiten wenigstens ein Kühlkanal angeordnet ist, vorzugsweise derart, dass der wenigstens eine Kühlkanal an wenigstens eine Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung angrenzend angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Seitenwandung einer Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung wenigstens einen Kühlkanal aufweist, vorzugsweise in deren Längserstreckungsrichtung. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Energiespeichereinheit ein Batteriemanagementsystem umfasst, wobei das Batteriemanagementsystem zumindest teilweise in die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder in die wenigstens eine zweite Leiterplatte integriert ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Energiespeichereinheit ein Batteriemodul ist und dass die Energiespeichersubeinheiten Batteriezellen sind.
Vorteilhafterweise umfasst das Batteriemanagementsystem wenigstens eine Zellüberwachungseinheit (CSC, CSC: Cell Supervising Circuits) zur Überwachung von Batteriezellparametern, wobei die wenigstens eine Zellüberwachungseinheit in die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte integriert ist. Darüber hinaus ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das Batteriemanagementsystem eine Steuereinheit umfasst, insbesondere eine sogenannte Battery Control Unit (BCU), wobei die Steuereinheit vorteilhafterweise in die wenigstens eine erste Leiterplatte und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte integriert ist. Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Energiespeichereinheit hierdurch funktional weiter erweitert bei besonders kompakten Abmessungen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit sieht vor, dass die Energiespeichersubeinheiten jeweils wenigstens eine galvanische Zelle umfassen, vorzugsweise wenigstens eine Batteriezelle. Weist eine Energiespeichersubeinheit mehrere galvanische Zellen auf, so sind diese vorteilhafterweise innerhalb der Energiespeichersubeinheit elektrisch verschaltet. Insbesondere ist vorgesehen, dass mehrere galvanische Zellen hintereinander angeordnet sind, vorzugsweise derart, dass die galvanischen Zellen elektrisch in Reihe geschaltet sind. Sind die galvanischen Zellen hintereinander angeordnet, so ist insbesondere vorgesehen, dass die erste Elektrode der ersten galvanischen Zelle gleichsam die erste Elektrode der Energiespeichersubeinheit ist und die zweite Elektrode der letzten galvanischen Zelle gleichsam die zweite Elektrode der Energiespeichersubeinheit ist.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine galvanische Zelle von einem seitens der Energiespeichersubeinheit bereitgestellten metallischen Gehäuse umgeben. In das Gehäuse kann dabei vorteilhafterweise ein Sicherheitsventil eingebracht sein, über welches ein von einer galvanischen Zelle gebildetes Gas entweichen kann, um ein Platzen der Energiespeichersubeinheit zu verhindern.
Vorteilhafterweise verhindert das metallische Gehäuse darüber hinaus ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Energiespeichersubeinheit.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit sieht vor, dass die Aufnahmeeinheiten jeweils einen zylindrischen Volumenraum ausbilden, in welchen wenigstens eine als Rundzelle ausgebildete Energiespeichersubeinheit eingebracht ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Energiespeichereinheit derart ausgebildet ist, dass wenigstens eine Rundzelle mit einem Durchmesser zwischen 10 mm und 50 mm (mm: Millimeter) in die Aufnahmeeinheiten einbringbar sind. Insbesondere ist als
Rundzelle eine 18650 Lithium-Ionen-Rundzelle mit einem Durchmesser von 18 mm vorgesehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Rundzelle in den von der jeweiligen Aufnahmeeinheit bereitgestellten Volumenraum eingepresst ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante hierzu sieht vor, dass die wenigstens eine Rundzelle in den Volumenraum eingebracht ist und ein zwischen der Aufnahmeeinheit und der wenigstens einen Rundzelle bestehenden Spalt mit einem Kleber, insbesondere mit einem leitfähigen Kleber, vorzugsweise einem Epoxy-Kleber mit Aluminiumoxidfüllung oder einer Leitpaste, insbesondere Aluminiumoxid mit Öl, aufgefüllt werden. Vorzugsweise ist die wenigstens Rundzelle oder der durch die jeweilige Aufnahmeeinheit bereitgestellte Volumenraum mit einer Kunststofffolie und/oder einer Beschichtung elektrisch isoliert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit weisen die Aufnahmeeinheiten jeweils an dessen einander gegenüberliegenden Enden ein über die wenigstens eine Seitenwandung überstehendes Abschlusselement als Verbindungselement auf, wobei die Aufnahmeeinheiten über die Abschlusselemente zu der Aufnahmeeinrichtung verbunden sind, vorzugsweise verschweißt sind. Vorteilhafterweise ist eine Aufnahmeeinheit hierdurch variable auf die benötigte
Größe erweiterbar. Gemäß einer Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinheiten röhrenförmig ausgebildet sind, wobei die jeweiligen Enden der Aufnahmeeinheiten an eine Platte angeschweißt sind, welche entsprechend der Anzahl von Aufnahmeeinheiten Öffnungen der Größe der Rohröffnung aufweist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die
Aufnahmeeinheiten voneinander beabstandet sind, vorzugsweise derart, dass durch die dabei gebildeten Zwischenräume zwischen den Aufnahmeeinheiten ein Kühlmittel geleitet werden kann. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Energiespeichereinheit sieht vor, dass die Aufnahmeeinrichtung wenigstens eine Dichtungswandung aufweist, welche zwischen den Aufnahmeeinheiten befindliche Zwischenräume nach außen dicht verschließt, wobei die Aufnahmeeinrichtung Anschlüsse zum Zuführen und zum Abführen eines Kühlmittels in die Zwischenräume aufweist. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine
Kühlvorrichtung direkt in die Energiespeichereinheit integriert, wobei eine gute Wärmeabfuhr von den Energiespeichersubeinheiten bereitgestellt ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Energiespeichereinheit wenigstens ein Verbindungselement zum mechanischen
Verbinden der Energiespeichereinheit mit wenigstens einer weiteren Energiespeichereinheit aufweist und/oder wenigstens ein Verbindungselement zum elektrisch leitfähigen Verbinden der Energiespeichereinheit mit wenigstens einer weiteren Energiespeichereinheit und/oder wenigstens ein Verbindungselement zum elektrisch leitfähigen Kontaktieren der Energiespeichereinheit mit einer elektrischen Verbrauchereinrichtung. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine weitere Variabilität zum Aufbau leistungsfähigerer Energiespeicher bereitgestellt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Verbindungselement zum elektrischen Verbinden der Energiespeichereinheit mit einer weiteren Energiespeichereinheit in das wenigstens eine Verbindungselement zum mechanischen Verbinden der Energiespeichereinheit mit einer weiteren Energiespeichereinheit integriert ist.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird des Weiteren ein Energiespeichersystem umfassend eine Mehrzahl von Energiespeichereinheiten, die elektrisch miteinander verschaltet sind, vorgeschlagen, wobei die Energiespeichereinheiten erfindungsgemäße Energiespeichereinheiten sind. Vorteilhafterweise sind die Energiespeichereinheiten über Verbindungselemente miteinander mechanisch und elektrisch verbunden, vorteilhafterweise lösbar verbunden. Ist eine Energiespeichereinheit als Batteriemodul ausgebildet, so lässt sich vorteilhafterweise ein Batteriesystem beziehungsweise ein Batteriepack aus den Batteriemodulen aufbauen. Dabei ist vorteilhafterweise ein hohe Variabilität hinsichtlich einer Anpassung an Anwendungserfordernisse gegeben.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße
Energiespeichereinheit;
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit mit geöffnetem Deckelelement; in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit ohne Deckelelement; Fig. 3b in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit ohne Deckelelement;
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Energiespeichersubeinheit einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 5 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Aufnahmeeinrichtung und ein Deckelelement einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 6 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung mit einer Leiterplatte einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 7 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte Aufnahmeeinrichtung mit in die Aufnahmeeinrichtung eingebrachter Leiterplatte;
Fig. 8 in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 9 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiels für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 10 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit; Fig. 11 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 12 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 13 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 14 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 15 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 16 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit ohne Leiterplatten;
Fig. 17 in einer schematischen Darstellung eine perspektivische Ansicht eines weiteres Ausführungsbeispiels für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 18 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 19 in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Aufnahmeeinheit einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit; Fig. 20 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinheit einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 21 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinheit einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit;
Fig. 22 in einer schematischen Darstellung einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit mit eingebrachten Energiespeichersubeinheiten; Fig. 23 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels für eine Aufnahmeeinrichtung einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit mit einer Leiterplatte; und
Fig. 24 in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße
Energiespeichereinheit.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit 1 dargestellt. Die Energiespeichereinheit 1 umfasst dabei eine Aufnahmeeinrichtung 2, welche mit einem als Deckel ausgebildeten
Deckelelement 3 verschlossen ist. Die Aufnahmeeinrichtung 2 weist dabei eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Aufnahmeeinheiten (in Fig. 1 aufgrund der mit dem Deckelement 3 verschlossenen Aufnahmeeinrichtung 2 nicht zu sehen) auf. Die Aufnahmeeinrichtung 2 ist dabei einteilig mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt, derart, dass die Aufnahmeeinheiten jeweils durch Seitenwandungen räumlich begrenzt sind. Das Deckelelement 3 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Spritzgussteil ausgebildet. Die in Fig. 1 dargestellte Energiespeichereinheit 1 weist ferner eine Mehrzahl von Energiespeichersubeinheiten (in Fig. 1 aufgrund der mit dem Deckelement 3 verschlossenen Aufnahmeeinrichtung 2 nicht zu sehen) auf. Die Energiespeichersubeinheiten umfassen dabei jeweils eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode einer jeweiligen Energiespeichersubeinheit an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit angeordnet sind. In einer Aufnahmeeinheit der Aufnahmeeinrichtung 2 ist dabei jeweils eine Energiespeichersubeinheit der Energiespeichereinheit 1 eingebracht.
Die Seitenwandungen der Aufnahmeeinheiten sind jeweils als mittels eines Kühlmittels durchströmbare Kühlvorrichtung zum Temperieren der Energiespeichersubeinheiten ausgebildet, wobei über die Kühlmittelleitungsanschlüsse 21 in dem Deckelelement 3 ein Kühlmittel zugeführt beziehungsweise abgeführt werden kann.
Die Energiespeichersubeinheiten der Energiespeichereinheit 1 sind in den Aufnahmeeinheiten mittels des Deckelelementes 3 fixiert. Die Elektroden der Energiespeichersubeinheiten sind dabei in einer ersten Kontaktierungsebene in (Fig. 1 aufgrund der mit dem Deckelement 3 verschlossenen Aufnahmeeinrichtung 2 nicht zu sehen) und in einer zweiten Kontaktierungsebene (in Fig. 1 aufgrund der mit dem Deckelement 3 verschlossenen Aufnahmeeinrichtung 2 nicht zu sehen) angeordnet.
Die erste Kontaktierungsebene befindet sich dabei im Bereich der Bodenfläche der Energiespeichereinheit 1. Die in dieser Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden sind dabei über eine im Boden der Aufnahmeeinrichtung 2 angeordnete Leiterplatte (in Fig. 1 aufgrund der mit dem Deckelement 3 verschlossenen Aufnahmeeinrichtung 2 nicht zu sehen) elektrisch miteinander verschaltet.
Die zweite Kontaktierungsebene befindet sich unterhalb des Deckelelementes 3. Die in dieser Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden sind dabei über eine in dem Deckelelement 3 integrierte Leiterplatte (in Fig. 1 aufgrund der mit dem Deckelement 3 verschlossenen Aufnahmeeinrichtung 2 nicht zu sehen) elektrisch miteinander verschaltet.
Die in Fig. 1 dargestellte Energiespeichereinheit 1 weist darüber hinaus seitliche Verbindungselemente 30, 30' auf, über welche die Energiespeichereinheit 1 mit weiteren gleich ausgebildeten Energiespeichereinheiten zu einem Energiesystem mechanisch und elektrisch verbunden werden kann. Dabei ist ein Verbindungselement 30 einer Energiespeichereinheit 1 jeweils ausgebildet mit einem Verbindungselement 30' einer weiteren Energiespeichereinheit verbunden zu werden. In die Verbindungselement 30, 30' sind dabei jeweils Kontaktierungselemente zum elektrisch leitfähigen Verbinden der Energiespeichereinheit 1 mit einer weiteren Energiespeichereinheit integriert, vorzugsweise sind die Verbindungselemente 30, 30' als Steckverbinder ausgebildet, sodass eine lösbare Verbindung der Energiespeichereinheit 1 mit einer weiteren Energiespeichereinheit herstellbar ist.
Darüber hinaus weist das Deckelelement 3 der in Fig. 1 dargestellten Energiespeichereinheit ein weiteres Verbindungselement zum elektrisch leitfähigen Verbinden der Energiespeichereinheit 1 mit einer elektrischen Verbrauchereinrichtung auf, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Anschlussstecker 4 von dem weiteren Verbindungselement abgehen.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Energiespeichereinheit 1 dargestellt, wobei die Energiespeichereinheit 1 eine mit einem Deckelelement 3 verschließbare Aufnahmeeinrichtung 2 aufweist, wie in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Energiespeichereinheit 1 dabei als Batteriemodul ausgebildet ist, wobei die Energiespeichersubeinheiten 5 der Energiespeichereinheit 1 als nachladbare Batteriezellen ausgebildet sind, vorzugsweise als Lithium-Ionen-Zellen. Eine Energiespeichersubeinheit 5 umfasst dabei jeweils eine erste Elektrode 6 und eine zweite Elektrode 7. Die erste Elektrode 6 und die zweite Elektrode 7 einer jeweiligen Energiespeichersubeinheit 5 sind dabei an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit 5 angeordnet. Die Energiespeichersubeinheiten 5 der Energiespeichereinheit 1 sind dabei jeweils in Aufnahmeeinheiten der Aufnahmeeinrichtung angeordnet und zwar derart, dass die Elektroden 6, 7 der Energiespeichersubeinheiten 5 jeweils in einer ersten Kontaktierungsebene (in Fig. 2 oberhalb des Bodens der Aufnahmeeinrichtung 2) und in einer zweiten Kontaktierungsebene 8 angeordnet sind.
Die Energiespeichersubeinheiten 5 sind darüber hinaus derart angeordnet, dass die ersten Elektroden 6 von nebeneinander angeordneten Energiespeichersubeinheiten 5 abwechselnd in der ersten Kontaktierungsebene und in der zweiten Kontaktierungsebene 8 angeordnet sind. Entsprechend sind auch die zweiten Elektroden 7 von nebeneinander angeordneten Energiespeichersubeinheiten 5 abwechselnd in der ersten Kontaktierungsebene und in der zweiten Kontaktierungsebene 8 angeordnet. Durch die Art der Anordnung der Energiespeichersubeinheiten 5 wird dabei vorteilhafterweise unter anderem die Art der Verschaltung der Energiespeichersubeinheiten 5 untereinander bestimmt. Dabei ist bei einer Anordnung der Energiespeichersubeinheiten 5, wie in Fig. 2 dargestellt, insbesondere vorgesehen, dass die Energiespeichersubeinheiten 5 elektrisch in Reihe verschaltet werden.
Neben der Art und Weise der Anordnung der Energiespeichersubeinheiten 5 wird die Verschaltung der Energiespeichersubeinheiten 5 durch das Design der Leiterplatten bestimmt, mit welchen die Elektroden 6, 7 der Energiespeichersubeinheiten 5 kontaktiert werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Energiespeichersubeinheiten 5 auf einer ersten Leiterplatte (in Fig. 2 nicht explizit dargestellt) angeordnet sind, wobei diese erste Leiterplatte die in der ersten Kontaktierungsebene angeordneten Elektroden 6, 7 der Energiespeichersubeinheiten 5 elektrisch miteinander verschaltet. Die in der zweiten Kontaktierungsebene 8 angeordneten Elektroden 6, 7 werden mittels der in dem Deckelelement 3 angeordneten zweiten Leiterplatte 10 elektrisch miteinander verschaltet. Die zweite Leiterplatte 10 weist dabei zur Kontaktierung der in der zweiten Kontaktierungsebene 8 angeordneten Elektroden 6, 7 Kontaktierungselemente 12 auf. Die Verschaltung der Kontaktierungselemente 12 erfolgt dabei über Leitungsbahnen, welche auf der dem Deckelelement 3 zugewandten Seite der Leiterplatte 10 aufgebracht sind.
Mittels des Deckelelementes 3 werden die Energiespeichersubeinheiten 5 bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zudem in den Aufnahmeeinheiten (in Fig. 2 nicht explizit dargestellt) der Aufnahmeeinrichtung 2 fixiert. Dabei weist das Deckelelement 3 Rastelemente als Fixierelemente 13 auf, welche ausgebildet sind, in korrespondierend ausgebildete Rasten 31 an der Außenseite der Aufnahmeeinrichtung 2 einzugreifen und die Aufnahmeeinrichtung 2 lösbar zu verschließen.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Energiespeichereinheit 1 sind die Seitenwandungen der Aufnahmeeinheiten der Aufnahmeeinrichtung 2 als Temperiervorrichtung zum Temperieren der Energiespeichersubeinheiten 5 ausgebildet, indem die Seitenwandungen teilweise als Kühlkanäle 14 ausgebildet sind. In dem Deckelelement 3 der Energiespeichereinheit 1 sind dabei korrespondierend zu den Kühlkanälen 14 ausgebildete Anschlusselemente 15 angeordnet, über welche die Energiespeichereinheit 1 an ein Kühlsystem (in Fig. 2 nicht dargestellt) angeschlossen werden kann, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass ein Kühlmittel über wenigstens ein Anschlusselement 15 in die Kühlkanäle 14 eingeleitet und nach dem Durchströmen wenigstens eines Kühlkanals 14 über ein weiteres Abschlusselement 15 wieder abgeleitet wird. Weitere Anschlüsse 16 zum Ab- beziehungsweise Zuführen eines Kühlmittels sind an der Außenseite der Aufnahmeeinrichtung 2 angeordnet, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die weiteren Anschlüsse 16 mit korrespondierend ausgebildeten Anschlusselementen einer weiteren Energiespeichereinheit verbunden werden, wenn die Energiespeichereinheit 1 mit dieser weiteren Energiespeichereinheit mechanisch oder mechanisch und elektrisch verbunden wird.
In Fig. 3a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Energiespeichereinheit 1 dargestellt, bei dem die in der zweiten Kontaktierungsebene 8 angeordneten Elektroden 6, 7 noch nicht mittels einer zweiten Leiterplatte elektrisch kontaktiert sind. Wie aus Fig. 3a ersichtlich, weist die Aufnahmeeinrichtung 2 der Energiespeichereinheit 1 zwölf Aufnahmeeinheiten auf, wobei in jeder der Aufnahmeeinheiten jeweils eine Energiespeichersubeinheit 5 angeordnet ist. Die Aufnahmeeinheiten sind dabei jeweils durch umlaufende Seitenwandungen 18 räumlich begrenzt. In den Seitenwandungen 18 sind dabei Kühlkanäle 14 angeordnet, derart, dass die Kühlkanäle 14 parallel zu der Längserstreckungsrichtung der Aufnahmeeinheiten angeordnet sind. Ein Kühlkanal 14 ist dabei jeweils von maximal vier Energiespeichersubeinheiten 5 umschlossen. Über Anschlusselemente 16 an der Seite der Aufnahmeeinrichtung 2 kann darüber hinaus ein Kühlmittel zu- und abgeführt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante einer Energiespeichereinheit ist in Fig. 3b dargestellt. Hier wird zur Temperierung der Energiespeichersubeinheiten 5 ein Kühlmittel 22 durch die Seitenwandungen der Aufnahmeeinrichtung 2 geleitet, welches über Anschlusselemente 16 zu- beziehungsweise abgeleitet wird. Vorzugsweise sind die Seitenwandungen nahezu in voller Höhe als Kühlkanal ausgebildet, durch welchen das Kühlmittel 22 strömt. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine besonders gute Temperierung der Energiespeichersubeinheiten erzielbar.
Eine mögliche Ausgestaltung einer Energiespeichersubeinheit 5 zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit 1, insbesondere einer Energiespeichereinheit 1 wie in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3a und Fig. 3b dargestellt, ist in Fig. 4 gezeigt.
Die in Fig. 4 dargestellte Energiespeichersubeinheit 5 umfasst dabei eine erste Elektrode 6 und eine zweite Elektrode 7, wobei die erste Elektrode 6 und die zweite Elektrode 7 der Energiespeichersubeinheit 5 an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit 5 angeordnet sind. Insbesondere kann die erste Elektrode 6 die positive Elektrode der
Energiespeichersubeinheit 5 sein und die zweite Elektrode 7 die negative Elektrode der Energiespeichersubeinheit 5. Vorzugsweise ist die Energiespeichersubeinheit 5 von einem metallischen Gehäuse 20 umgeben, welches vorteilhafterweise ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere der Energiespeichersubeinheit 5 verhindert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die in Fig. 4 dargestellte Energiespeichersubeinheit 5 eine galvanische Zelle ist, insbesondere eine sekundäre Batteriezelle, vorzugsweise eine Lithium-Ionen-Zelle.
Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die in Fig. 4 dargestellte Energiespeichersubeinheit 5 mehrere galvanische Zellen, insbesondere mehrere sekundäre Batteriezellen, vorzugsweise mehrere Lithium-Ionen-Zellen umfasst. Die galvanischen Zellen sind dabei vorzugsweise innerhalb der Energiespeichersubeinheit 5 elektrisch miteinander verschaltet. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Energiespeichersubeinheit eine Anzahl von nebeneinander angeordneten galvanischen Zellen, insbesondere vier galvanische Zellen, umfasst, welche elektrisch parallel verschaltet sind. Alternativ oder zusätzlich ist insbesondere vorgesehen, dass die Energiespeichersubeinheit 5 übereinander angeordnete galvanische Zellen umfasst, wobei übereinander angeordnete galvanische Zellen vorzugsweise elektrisch in Reihe geschaltet sind.
In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung 2 einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit zusammen mit einem Deckelelement 3 dargestellt. Insbesondere kann die Aufnahmeeinrichtung 2 eine im Zusammenhang mit Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3a und Fig. 3b erläuterte Aufnahmeeinrichtung einer Energiespeichereinheit sein.
Die in Fig. 5 dargestellte Aufnahmeeinrichtung 2 umfasst dabei zwölf Aufnahmeeinheiten 17. Die Aufnahmeeinheiten 17 sind dabei jeweils durch Seitenwandungen 18 räumlich begrenzt. Die Seitenwände 18 sind dabei als Temperiervorrichtung zur Temperierung von in die Aufnahmeeinheiten 17 eingebrachten Energiespeichersubeinheiten ausgebildet, indem die Seitenwandungen an einigen Stellen Kühlkanäle 14 aufweisen. Ein Kühlmittel kann denn Kühlkanälen 14 dabei insbesondere über die an der Außenseite der Aufnahmeeinrichtung 2 angeordneten Anschlusselemente 16 zu- und abgeleitet werden. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass im Bodenbereich der Aufnahmeeinrichtung 2 eine Leiterplatte (in Fig. 5 nicht explizit dargestellt) angeordnet ist, über welche die Elektroden von in die Aufnahmeeinheiten 17 eingebrachten Energiespeichersubeinheiten elektrisch miteinander verschaltet werden. Die Aufnahmeeinrichtung 2 verfügt dabei über einen Einschub. Über diesen
Einschub ist die im Bodenbereich der Aufnahmeeinrichtung 2 angeordnete Leiterplatte zur elektrischen Kontaktierung der in dem Bereich der Bodenfläche der Aufnahmeeinrichtung angeordneten Elektroden der
Energiespeichersubeinheiten in die Aufnahmeeinrichtung 2 eingebracht.
Eine weitere Leiterplatte zur elektrischen Verschaltung der weiteren Elektroden kann vorteilhafterweise in dem Deckelelement 13 angeordnet werden. Vorteilhafterweise weist das Deckelelement 3 hierzu Aufnahmeelemente (in Fig. 5 nicht explizit dargestellt) auf, welche die Leiterplatte in einer definierten Position aufnehmen, insbesondere wie in Fig. 2 dargestellt. Ins
Das Deckelelement 3 ist ferner insbesondere ausgebildet, über Fixierelemente 13, welche in Fig. 5 als Rasthaken ausgebildet sind, mit der Aufnahmeeinrichtung 2 über Rasten 31 lösbar verbunden zu werden. Das Deckelelement verschließt die Aufnahmeeinrichtung 2 dabei vorteilhafterweise dicht.
Besonders bevorzugt sind die Aufnahmeeinrichtung 2 und das Deckelelement 3 jeweils als einteiliges Spritzgussteil hergestellt.
In Fig. 6 ist beispielhaft dargestellt, wie eine Leiterplatte 11, wie im Zusammenhang mit Fig. 5 erläutert, in einen Einschub 19 der Aufnahmeeinrichtung 2 eingebracht wird, damit über dieser Leiterplatte 11 die Elektroden von in die Aufnahmeeinheiten 17 der Aufnahmeeinrichtung 2 eingebrachten Energiespeichersubeinheiten elektrisch kontaktiert werden können. Die Leiterplatte 11 weist dazu Kontaktierungselemente 12 auf. Über Leiterbahnen (in Fig. 6 nicht explizit dargestellt) sind die Kontaktierungselemente 12 dabei elektrisch verschaltet. Das Design der Leiterplatte 11 und einer weiteren Leiterplatte, insbesondere einer in dem Deckelelement angeordneten Leiterplatte wie im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, bestimmt dabei zusammen mit der Art der Anordnung der Energiespeichersubeinheiten in den Aufnahmeeinheiten 17 (mit der positiven Elektrode nach oben oder mit der negativen Elektrode nach oben), wie die Energiespeichersubeinheiten miteinander zu einer Energiespeichereinheit verschaltet werden.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, weist die darin beispielhaft dargestellte Leiterplatte 11 drei miteinander verbunden Abschnitte auf, wobei jeder Abschnitt jeweils einer Reihe (in Fig. 6 einer Reihe von links nach rechts) von Aufnahmeeinheiten 17 zugeordnet ist. Anstelle einer Leiterplatte 11 mit drei Abschnitten könnten dabei auch drei separate Leiterplatten vorgesehen werden.
Gemäß einer in Fig. 6 nicht dargestellten Ausgestaltungsvariante ist vorgesehen, dass die Kontaktierungselemente 12 elastisch rückstellend ausgebildet sind, insbesondere derart, dass die Kontaktierungselemente beim Einbringen der Leiterplatte 11 in den Einschub 19 der Aufnahmeeinrichtung 2 heruntergedrückt werden und die Kontaktierungselemente 12 bei eingeschobener Leiterplatte 11 die Elektroden von in die Aufnahmeeinheiten 17 eingebrachten Energiespeichersubeinheiten federbelastet kontaktieren.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante ist in Fig. 23 dargestellt. Darin weist die Leiterplatte 11 als Kontaktierungselemente 12 Kontaktfähnchen auf. Ferner weist die Leiterplatte 11 jeweils neben einem Kontaktfähnchen eine Öffnung 33 auf. Die Kontaktelemente 12 sind dabei derart angeordnet, dass sie über der jeweiligen Öffnung enden und somit in den Öffnungsbereich einer jeweiligen Öffnung 33 hineinragen, wie in Fig. 23 dargestellt. Insbesondere kann vorgesehen werden, die Kontaktfähnchen elastisch rückstellend auszubilden. Vorteilhafterweise werden die als Kontaktfähnchen ausgebildeten Kontaktelemente 12 später mit den Elektroden, die sie kontaktieren, mittels eines durch die jeweilige Öffnung 33 hindurch erfolgenden Punktschweißverfahrens verbunden.
In Fig. 7 ist die Aufnahmeeinrichtung 2 aus Fig. 6 mit in den Einschub 19 eingeschobener Leiterplatte 11 dargestellt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sei, dass die Elektroden der Energiespeichersubeinheiten, die die Leiterplatte 11 kontaktiert, aus einem harten, spitzen Material sind und sich beim Anordnen in die Aufnahmeeinheiten 17 in die Kontaktierungselemente 12, welche bei dieser Ausgestaltungsvariante aus einem weichen, elektrisch leitfähigen Metall sind, hineinbohren und somit eine gute Kontaktierung mit einem niedrigen elektrischen Kontakt- Übergangswiderstand sicherstellen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere Aufnahmeeinrichtungen 2 mit in den Aufnahmeeinheiten 17 der Aufnahmeeinrichtung 2 eingebrachten Energiespeichersubeinheiten übereinander und/oder nebeneinander angeordnet werden, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Kühlmittelkanäle 14 mit den Kühlmittelkanälen 14 weiterer Energiespeichereinheiten verbunden werden können, ebenso wie die Anschlusselemente 16. Vorzugsweise sind beim übereinander Anordnen von Energiespeichereinheiten die Leiterplatten 11 doppelseitig bedruckt, vorteilhafterweise derart, dass die Leiterplatte 11 einerseits zum Kontaktieren und Verschalten der Elektroden in der ersten Kontaktierungsebene dient und darüber hinaus zum Kontaktieren und Verschalten der Elektroden in der zweiten Kontaktierungsebene einer darunter liegend angeordneten Energiespeichereinheit. Eine Aufnahmeeinrichtung 2 beziehungsweise die darin eingebrachte Leiterplatte 11 dient dabei quasi als Deckelelement 3 für eine darunter angeordnete Aufnahmeeinrichtung 2. Derart mechanisch und elektrisch miteinander verbundene Energiespeichereinheiten bilden dabei ein erfindungsgemäßes Energiespeichersystem.
Fig. 8 zeigt in einer Seitendarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung 2 einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit. Im Bodenbereich der Aufnahmeeinrichtung 2 ist dabei ein Einschub 19 vorgesehen, über welchen eine Leiterplatte 11 in die Aufnahmeeinrichtung eingeschoben ist.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausgestaltung einer Aufnahmeeinrichtung 2 für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit dargestellt. Die Aufnahmeeinrichtung 2 weist dabei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Aufnahmeeinheiten 17 auf. Die Aufnahmeeinheiten 17 bilden dabei jeweils einen zylindrischen Volumenraum aus, in welchen wenigstens eine Rundzelle als Energiespeichersubeinheit eingebracht werden kann. Die Aufnahmeeinheiten 17 selbst weisen dabei Seitenwandungen 18 auf, die nach außen hin in der Draufsicht jeweils ein Hexagon bilden, sodass Aufnahmeeinheiten 17 wabenförmig nebeneinander anordbar sind.
Dabei ist vorgesehen, dass in den Seitenwandungen 18 der Aufnahmeeinheiten
17 Zwischenräume als Kühlkanäle 14 ausgebildet sind, welche von einem Kühlmittel durchströmbar sind. Die Seitenwandungen 18 sind somit vorteilhafterweise als Kühlvorrichtung für in die Aufnahmeeinheiten 17 eingebrachte Energiespeichersubeinheiten (in Fig. 9 nicht dargestellt) ausgebildet.
Insbesondere ist bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Aufnahmeeinheiten 17 Verbindungselemente (in Fig. 9 nicht explizit dargestellt) aufweisen, mit welchen eine Aufnahmeeinheit 17 jeweils mit einer weiteren Aufnahmeeinheit 17 mechanisch verbunden ist. Vorteilhafterweise ist die Aufnahmeeinrichtung 2 um eine prinzipiell beliebige Anzahl von Aufnahmeeinheiten 17 erweiterbar. Hierdurch können insbesondere Energiespeichereinheiten unterschiedlicher Kapazität und/oder Leistung aufgebaut werden.
Weitere Ausgestaltungsvarianten von Aufnahmeeinrichtungen 2 für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit zeigen Fig. 10 bis Fig. 13 jeweils in einer Draufsicht. Die Aufnahmeeinheiten 17 der Aufnahmeeinrichtungen 2 bilden dabei wiederum jeweils einen zylindrischen Volumenraum aus, in welchen wenigstens eine Rundzelle als Energiespeichersubeinheit eingebracht werden kann.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Seitenwandungen
18 der Aufnahmeeinheiten 17 jeweils voneinander beabstandet, derart, dass zwischen den Aufnahmeeinheiten 17 jeweils ein Zwischenraum 23 ausgebildet ist. Durch die Zwischenräume 23 kann dann vorteilhafterweise ein Kühlmittel 22 zur Temperierung der in den Aufnahmeeinheiten 17 anzuordnenden Energiespeichersubeinheiten geleitet werden. Vorzugsweise sind die Zwischenräume 23 dabei mäandernd ausgebildet. Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinheiten bei geringer Packdichte eng aneinander angeordnet sind, wobei aufgrund der rund ausgebildeten Seitenwandungen 18 die gebildeten Zwischenräume 23 als parallel zur Längserstreckungsrichtung der Aufnahmeeinheiten 17 verlaufende Kühlkanäle ausgebildet sind. Die
Aufnahmeeinrichtung 2 ist zudem an deren Seiten von Dichtungswandungen 24 umgeben, welche die Aufnahmeeinrichtung 2 nach außen hin abdichten und somit vorteilhafterweise ein Austreten von Kühlmittel verhindern. den in Fig. 11, Fig. 12, und Fig. 13 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Aufnahmeeinrichtung 2 für eine erfindungsgemäße Energiespeichereinheit 1 jeweils in einer Draufsicht dargestellt. Dabei sind zwischen den Seitenwandungen 18 Zwischenräume 23 ausgebildet, in welcher ein Kühlmittel zur Temperierung von in die Aufnahmeeinheiten 17 eingebrachten Energiespeichersubeinheiten geleitet werden kann. Die Aufnahmeeinrichtung 2 ist dabei von Dichtungswandungen 24 umfasst, welche ein Austreten des Kühlmittels an den Seiten verhindert.
Bei dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Gruppe 32 von Aufnahmeeinheiten 17 jeweils voneinander beabstandet angeordnet ist, wie in Fig. 12 dargestellt. Hierdurch ist zwischen den Gruppen 32 von Aufnahmeeinheiten 17 jeweils ein Zwischenraum 23 ausgebildet, durch welchen ein Kühlmittel zur Temperierung von in den Aufnahmeeinheiten angeordneten Energiespeichersubeinheiten geleitet werden kann.
Fig. 13 zeigt eine vorteilhafte Kombination der in Fig. 11 und Fig. 12 dargestellten Anordnungen von Aufnahmeeinheiten 17. Das heißt, hierbei sind parallel zur Längserstreckungsrichtung der Aufnahmeeinheiten 17 angeordnete Kühlmittelkanäle vorgesehen, ebenso wie die drei Gruppen 32 von Aufnahmeeinheiten umgebende Zwischenräume 23, durch welche ein Kühlmittel geleitet werden kann.
Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Energiespeichereinheit 1 mit einer einteilig mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellten Aufnahmeeinrichtung 2. Die Zwischenräume 23, durch welche ein Kühlmittel mäandernd strömen kann, werden dann später jeweils mit einem Deckelelement 3 verschlossen, wie beispielhaft in Fig. 15 dargestellt. Ein Kühlmittel kann dabei über die Anschlusselemente 16 zu- beziehungsweise abgeführt werden. In die von den Seitenwandungen 18 umfassten Aufnahmeeinheiten der Aufnahmeeinrichtung sind dabei jeweils Rundzellen als Energiespeichersubeinheiten 5 angeordnet. Die Energiespeichersubeinheiten 5 sind dabei noch nicht miteinander verschaltet.
Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Energiespeichereinheit 1, wobei eine Mehrzahl von Energiespeichersubeinheiten umfasst, die jeweils durch zwei übereinander angeordnete Batteriezellen 25 gebildet sind. Die übereinander angeordneten Batteriezellen 25 sind dabei elektrisch in Reihe geschaltet. Die Elektrode 6' der oberen Batteriezelle 25 einer Energiespeichersubeinheit ist dabei die erste Elektrode 6 der Energiespeichersubeinheit. Die untere Elektrode 7' der unteren Batteriezelle 25 ist dabei die zweite Elektrode 7 der Energiespeichersubeinheit. Durch Seitenwandungen 18 sind wiederum Zwischenräume 23 als Kühlkanal ausgebildet sind, durch welche ein Kühlmittel geleitet werden kann. Die Zwischenräume 23 sind dabei derart unterteilt, dass durch den oberen Teil eines Zwischenraumes 23 ein Kühlmittel in eine erste Richtung strömt und durch den unteren Teil eines Zwischenraumes 23 in eine zweite Richtung, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, strömt, vorzugsweise derart, dass über den unteren Teil eines Zwischenraumes 23 ein Kühlmittelrückfluss realisiert ist.
In Fig. 17 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Aufnahmeeinrichtung 2 einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinheit 1 dargestellt. Die Aufnahmeeinrichtung 2 umfasst dabei eine Mehrzahl von Aufnahmeeinheiten 17, welche einen zylindrischen Volumenraum zum Einbringen einer Energiespeichersubeinheit, insbesondere einer Rundzelle, aufweisen. Der Volumenraum wird dabei jeweils durch eine umlaufende Seitenwandung 18 begrenzt. Die Seitenwandungen sind dabei vorzugsweise aus Metall. Gemäß einer Ausgestaltungsvariante sind allerdings auch Seitenwandungen aus Kunststoff vorgesehen. An den einander gegenüberliegenden Enden einer jeweiligen Aufnahmeeinheit 17 weist die Aufnahmeeinrichtung 2 eine die Aufnahmeeinheiten 17 miteinander verbindende Verbindungsplatte 26 auf. Diese kann beispielsweise an den Aufnahmeeinheiten 17 angeschweißt sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass Dichtungswandungen die Aufnahmeeinrichtung 2 umgebend angeordnet werden, wie in Fig. 11 bis Fig. 14 gezeigt, sodass ein Kühlmittel die Aufnahmeeinheiten 17 umströmen kann.
Statt einer großflächigen Verbindungsplatte 26 kann insbesondere vorgesehen sein, dass jede der Aufnahmeeinheiten 17 ein Abschlusselement als Verbindungselement 27 aufweist, wie beispielhaft in Fig. 18 dargestellt. Hierbei sind die Aufnahmeeinheiten 17 über die hexagonal ausgestalteten Anschlusselemente verbunden, insbesondere durch ein Verschweißen, wodurch sich eine Wabenstruktur ergibt.
In Fig. 19 ist eine Aufnahmeeinheit 17 dargestellt, welche eine rohrartige Seitenwandung aufweist, wobei die Enden der Aufnahmeeinheit 17 jeweils einen Aufweitungsbereich 29 aufweisen, über welchen eine oder mehrere Rundzellen als Energiespeichersubeinheit in die Aufnahmeeinheit 17 eingebracht werden können. Der Aufweitungsbereich 29 kann insbesondere rechteckig aufgeweitet sein oder quadratisch, wie beispielhaft in der Draufsicht auf eine Aufnahmeeinheit 17 in Fig. 20 gezeigt, aufgeweitet sein oder wabenförmig aufgeweitet sein, wie beispielhaft in der Draufsicht auf eine Aufnahmeeinheit 17 in Fig. 21 gezeigt.
Werden die Aufnahmeeinheiten 17 über die Aufweitungsbereiche 29 miteinander verbunden, beispielsweise durch ein Verschweißen der Aufweitungsbereiche 29 miteinander, so ist zwischen den mittleren Bereichen der Aufnahmeeinheiten 17 jeweils eine Kavität ausgebildet, die von einem Kühlmedium, beispielsweise Wasser, durchströmt werden kann. Eine solche Anordnung von mehreren Aufnahmeeinheiten 17 zu einer Aufnahmeeinrichtung 2 ist in Fig. 22 beispielhaft dargestellt. Dabei ist jeweils in eine Aufnahmeeinheit 17 eine Energiespeichersubeinheit 5 eingebracht. Ein Spalt zwischen der Seitenwandung
18 und der Energiespeichersubeinheit 5 ist mit einem leitfähigen Klebemittel 28, insbesondere einem wärmeleitenden Epoxy- Kleber, verfüllt. Die Energiespeichersubeinheit 5 ist dabei vorteilhafterweise mit einer Kunststofffolie (in Fig. 22 nicht explizit dargestellt) elektrisch gegen die Aufnahmeeinheit 17 isoliert. Ist die Aufnahmeeinheit 17 aus einem Kunststoffmaterial kann die Isolierung durch eine Kunststofffolie entfallen. Durch die Zwischenräume 23 zwischen den Seitenwandungen 18 kann dabei vorteilhafterweise ein Kühlmittel zur Temperierung der Energiespeichersubeinheiten 5 eingebracht werden.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgestaltete Energiespeichereinheit 1 zeigt Fig. 24. Die Aufnahmeeinrichtung 2 dieser Energiespeichereinheit 1 umfasst einen ersten Einschub 19, in welchen eine erste Leiterplatte 11 zur Kontaktierung der in der ersten Kontaktierungsebene 9 angeordneten Elektroden (in Fig. 24 nicht explizit dargestellt) eingeschoben ist. Ferner umfasst die Aufnahmeeinrichtung 2 dieser Energiespeichereinheit 1 einen zweiten Einschub 19', in welchen eine zweite Leiterplatte 10 zur Kontaktierung der in der ersten Kontaktierungsebene 8 angeordneten Elektroden (in Fig. 24 nicht explizit dargestellt) eingeschoben ist. Die erste Leiterplatte 11 und die zweite Leiterplatte 10 bilden dabei jeweils ein Deckelelement, das heißt die erste Leiterplatte 11 und die zweite Leiterplatte 10 verschließen die Aufnahmeeinrichtung 2 und fixieren dabei die darin in den jeweiligen Aufnahmeeinheiten angeordneten Energiespeichersubeinheiten (in Fig. 24 nicht explizit dargestellt).
Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele sind zudem teilweise nicht maßstabsgetreu abgebildet.

Claims

Ansprüche
1. Energiespeichereinheit (1), insbesondere Batteriemodul, umfassend eine Mehrzahl von Energiespeichersubeinheiten (5) mit einer ersten Elektrode (6) und einer zweiten Elektrode (7), wobei die erste Elektrode (6) und die zweite Elektrode (7) einer jeweiligen Energiespeichersubeinheit (5) an einander gegenüberliegenden Seiten der Energiespeichersubeinheit (5) angeordnet sind, und umfassend eine Aufnahmeeinrichtung (2) mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Aufnahmeeinheiten (17), die jeweils durch wenigstens eine Seitenwandung (18) räumlich begrenzt sind, wobei in einer Aufnahmeeinheit (17) der Aufnahmeeinrichtung (2) jeweils eine Energiespeichersubeinheit (5) der Energiespeichereinheit (1) eingebracht ist, und die Energiespeichersubeinheiten (5) in den Aufnahmeeinheiten (17) fixiert sind, derart, dass die Elektroden (6, 7) der Energiespeichersubeinheiten (5) in einer ersten Kontaktierungsebene (8) und in einer zweiten Kontaktierungsebene (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Kontaktierungsebene (8) angeordneten Elektroden (6, 7) über wenigstens eine erste Leiterplatte (10) elektrisch miteinander verschaltet sind und die in der zweiten Kontaktierungsebene (9) angeordneten Elektroden (6, 7) über wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) elektrisch miteinander verschaltet sind.
2. Energiespeichereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichersubeinheiten (5) durch wenigstens ein Deckelelement (3) in den Aufnahmeeinheiten (17) fixiert sind.
3. Energiespeichereinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Leiterplatte (10) und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) zumindest teilweise das wenigstens eine Deckelelement (3) bilden. Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (2) wenigstens einen ersten Einschub (19) umfasst, in welchen die wenigstens eine erste Leiterplatte (10) zur Kontaktierung der in der ersten Kontaktierungsebene (8) angeordneten Elektroden (6, 7) eingeschoben ist, und/oder dass die Aufnahmeeinrichtung (2) wenigstens einen zweiten Einschub umfasst, in welchen die wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) zur Kontaktierung der in der zweiten Kontaktierungsebene (9) angeordneten Elektroden (6, 7) eingeschoben ist.
Energiespeichereinheit (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Leiterplatte (10) und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) elastisch rückstellend ausgebildete Kontaktierungselemente (12) zur Kontaktierung der in einer Kontaktierungsebene (8, 9) angeordneten Elektroden (6, 7) der Energiespeichersubeinheiten (5) aufweist, derart, dass die Kontaktierungselemente (12) beim Einbringen der jeweiligen Leiterplatte (10, 11) in den Einschub (19) heruntergedrückt werden und die Kontaktierungselemente (12) bei eingeschobener Leiterplatte (10) die Elektroden (6, 7) unter mechanischer Spannung kontaktieren.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Leiterplatte (10) und/oder die wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) als Kontaktierungselemente 12 Kontaktfähnchen aufweist, wobei die jeweilige Leiterplatte (10, 11) jeweils neben einem Kontaktfähnchen eine Öffnung aufweist, derart, dass das jeweilige Kontaktfähnchen in den Öffnungsbereich hineinragt und die Kontaktfähnchen mit den Elektroden (6, 7) mittels eines durch die jeweilige Öffnung hindurch erfolgten Schweißvorgangs verbunden sind.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) als das wenigstens eine Deckelelement (3) wenigstens ein erstes Deckelelement umfasst, in welchem die wenigstens eine erste Leiterplatte (10) angeordnet ist, und/oder wenigstens ein zweites Deckelelement umfasst, in welchem die wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) angeordnet ist.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) der Aufnahmeeinrichtung (2) jeweils wenigstens ein Verbindungselement (27) aufweist, über welches die Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) mit wenigstens einer weiteren Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) verbunden ist und/oder über welches die Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) mit wenigstens einer weiteren Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) verbindbar ist.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (2) oder jeweils eine Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) der Aufnahmeeinrichtung (2) einteilig mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt ist.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (32) von Aufnahmeeinheiten (17) jeweils voneinander beabstandet ist, wobei zwischen Gruppen (32) von Aufnahmeeinheiten (17) jeweils ein Zwischenraum (23) ausgebildet ist, welcher derart ausgebildet ist, dass durch diesen ein Kühlmittel (22) zur Temperierung der Energiespeichersubeinheiten (5) geleitet werden kann.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Seitenwandung (18), welche eine Aufnahmeeinheit (17) der Energiespeichereinheit (1) jeweils räumlich begrenzt, als Temperiervorrichtung ausgebildet ist.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) ein Batteriemanagementsystem umfasst, wobei das
Batteriemanagementsystems zumindest teilweise in die wenigstens eine erste Leiterplatte (10) und/oder in die wenigstens eine zweite Leiterplatte (11) integriert ist. Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichersubeinheiten (5) jeweils wenigstens eine galvanische Zelle (25) umfassen.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheiten (17) jeweils einen zylindrischen Volumenraum ausbilden, in welchen wenigstens eine als Rundzelle ausgebildete Energiespeichersubeinheit (5) eingebracht ist.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheiten (17) jeweils an dessen einander gegenüberliegenden Enden ein über die wenigstens eine Seitenwandung (18) überstehendes Abschlusselement als Verbindungselement (27) aufweisen, wobei die Aufnahmeeinheiten (17) über die Abschlusselemente zu der Aufnahmeeinrichtung (2) verschweißt sind.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (2) wenigstens eine Dichtungswandung (24) aufweist, welche zwischen den Aufnahmeeinheiten(17) befindliche Zwischenräume (23) nach außen dicht verschließt, wobei die Aufnahmeeinrichtung (2) Anschlüsse (21) zum Zuführen und zum Abführen eines Kühlmittels (22) in die Zwischenräume (23) aufweist.
Energiespeichereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) wenigstens ein Verbindungselement (30, 30') zum mechanischen Verbinden mit wenigstens einer weiteren Energiespeichereinheit (1) aufweist und/oder wenigstens ein Verbindungselement zum elektrisch leitfähigen Verbinden mit wenigstens einer weiteren Energiespeichereinheit (1) und/oder wenigstens ein Verbindungselement zum elektrisch leitfähigen Verbinden mit einer elektrischen Verbrauchereinrichtung.
18. Energiespeichersystem umfassend eine Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1) die elektrisch miteinander verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheiten (1) Energiespeichereinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 17 sind.
19. Energiespeichersystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheiten (1) über Verbindungselemente (30, 30') miteinander mechanisch und elektrisch verbunden sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3297060A1 (de) * 2016-09-20 2018-03-21 Honeywell Limited Batteriemodul mit einzelnen gehäusern für mehrere zellen

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015004762B4 (de) * 2015-04-16 2021-08-12 Wilhelm Neuss Batteriemodul
WO2016165834A1 (de) 2015-04-16 2016-10-20 Neuss Wilhem Batteriemodul
DE102016206463A1 (de) * 2016-04-18 2017-10-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Halterung für batteriezellen, batteriemodul, speicherbatterie und fahrzeug
DE102016110330A1 (de) * 2016-06-03 2017-12-07 Thyssenkrupp Ag Gehäuse für eine Fahrzeugbatterie sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäuses
US9960402B2 (en) * 2016-09-07 2018-05-01 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Process of manufacturing a battery system assembly using the battery system assembly press
CN106654447A (zh) * 2016-12-03 2017-05-10 深圳市沃特玛电池有限公司 散热电池模组
DE102016224318A1 (de) 2016-12-07 2018-06-07 Audi Ag Speicheranordnung
CN107068928A (zh) * 2017-03-15 2017-08-18 华霆（合肥）动力技术有限公司 支撑装置、电池模组及电源系统
DE102017206564A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Untereinheit eines Batteriemoduls, Batteriemodul mit einer solchen Untereinheit und Verfahren zur Herstellung einer solchen
DE102017213474A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriemodul und Batteriemodulstapel für ein Kraftfahrzeug
DE102017213476A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriemodul und Batteriemodulstapel für ein Kraftfahrzeug
DE102017213470A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriemodul und Batteriemodulstapel für ein Kraftfahrzeug
FR3077430B1 (fr) * 2018-01-29 2020-02-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Module d'accumulateurs electriques et batterie comprenant plusieurs modules
FR3077431B1 (fr) * 2018-01-29 2020-07-31 Commissariat Energie Atomique Module d'accumulateurs electriques et batterie comprenant plusieurs modules
US10305078B1 (en) 2018-02-03 2019-05-28 Thor Trucks Inc. Battery module with vent path
US11923552B2 (en) 2018-02-03 2024-03-05 Xos, Inc. Modular battery configured for wire bonding
US10243184B1 (en) 2018-02-03 2019-03-26 Thor Trucks Inc. Modular battery configured for wire bonding
US10186697B1 (en) * 2018-02-03 2019-01-22 Thor Trucks Inc. Battery module with cooling aspects
US10243183B1 (en) 2018-02-03 2019-03-26 Thor Trucks Inc. Modular battery
USD933604S1 (en) 2018-02-05 2021-10-19 Xos, Inc. Battery cell retainer
KR102275879B1 (ko) * 2018-03-12 2021-07-08 주식회사 엘지에너지솔루션 전기 자동차의 보조 배터리 수납장치
CN108767369B (zh) * 2018-06-20 2020-09-29 新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司 一种电动汽车的电池散热装置
CN108832229B (zh) * 2018-06-20 2020-09-18 新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司 一种电池散热装置
CN109599510A (zh) * 2018-10-10 2019-04-09 徐州华邦塑业有限公司 新能源汽车电池放置装置
US20200168861A1 (en) * 2018-11-05 2020-05-28 Green Light Innovations Housing assembly for use with energy storage systems
CN209249567U (zh) * 2018-12-30 2019-08-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池模组
KR20210118441A (ko) * 2019-01-29 2021-09-30 나라분다 테크놀로지 홀딩스 피티와이 엘티디 배터리 팩
DE102019109472A1 (de) * 2019-04-10 2020-10-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batterie mit Halteeinrichtung sowie Kraftfahrzeug
EP3800723A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-07 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Batteriemodul und flugzeug mit einem batteriemodul
CN111403802B (zh) * 2020-04-30 2022-06-03 东莞新能德科技有限公司 电池及具有所述电池的用电装置
DE102021111863A1 (de) * 2021-05-06 2022-11-10 instagrid GmbH Batteriesystem, Batteriemodul und Batteriestring
CN115817252A (zh) * 2021-09-06 2023-03-21 郑州锐电驰能科技有限公司 一种补能系统以及补能方法
DE102021128402A1 (de) 2021-10-30 2023-05-04 Elringklinger Ag Modul und/oder Pack und daraus aufgebautes Batteriesystem
DE102022112213A1 (de) 2022-05-16 2023-11-16 Man Truck & Bus Se Trägervorrichtung für Batterierundzellen eines Fahrzeugs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090297892A1 (en) * 2008-04-14 2009-12-03 A123 Systems, Inc. Flexible Voltage Nested Battery Module Design
WO2013129074A1 (ja) * 2012-02-27 2013-09-06 三洋電機株式会社 電源装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6255015B1 (en) 1998-08-23 2001-07-03 Ovonic Battery Company, Inc. Monoblock battery assembly
JP4036805B2 (ja) * 2003-08-05 2008-01-23 三洋電機株式会社 パック電池
US8084154B2 (en) * 2007-02-08 2011-12-27 Karl Frederick Scheucher Battery pack safety and thermal management apparatus and method
US8193770B2 (en) * 2007-12-25 2012-06-05 BYD Co. Ltd Battery system for a vehicle having an over-current/over-temperature protective feature
US8231996B2 (en) * 2008-02-15 2012-07-31 Atieva Usa, Inc Method of cooling a battery pack using flat heat pipes
JP2009211907A (ja) 2008-03-04 2009-09-17 Panasonic Corp 電池モジュールおよびそれらを用いた電池パック
US20100171505A1 (en) * 2008-11-26 2010-07-08 James Norgaard Supplemental air system for a portable, instrinsically safe, flame ionization detector (FID) device
EP2339672B1 (de) * 2009-07-17 2013-09-11 Panasonic Corporation Batteriemodul und batteriepack damit
US8541126B2 (en) * 2009-08-31 2013-09-24 Tesla Motors, Inc. Thermal barrier structure for containing thermal runaway propagation within a battery pack
WO2011064956A1 (ja) * 2009-11-25 2011-06-03 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP5663962B2 (ja) * 2010-05-31 2015-02-04 ソニー株式会社 電池ユニット
FR2963485B1 (fr) 2010-07-29 2013-03-22 Commissariat Energie Atomique Batterie d'accumulateurs a conception et montage facilites
DE102010032936B4 (de) * 2010-07-30 2022-05-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Anordnung zum Kühlen von Wärme erzeugenden elektrischen Bauelementen, Kondensatorbaugruppe und Herstellverfahren für eine Anordnung
US9905821B2 (en) * 2010-11-15 2018-02-27 Volkswagen Ag Vehicle battery packaging
US9184430B2 (en) * 2010-12-13 2015-11-10 Andrew E. Kalman Battery pack for integrating multiple single batteries
WO2013018331A1 (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 パナソニック株式会社 電池収納ブロック及び電池モジュール
DE102012205019A1 (de) 2012-03-28 2013-10-02 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Zellkontaktierungssystems
DE102012213273B4 (de) * 2012-07-27 2021-08-05 Hydac Technology Gmbh Energiespeichervorrichtung
KR200476683Y1 (ko) * 2014-02-27 2015-03-23 주식회사 비츠로셀 단차 및 끝단 처리가 적용된 부스바를 구비하는 pcb

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090297892A1 (en) * 2008-04-14 2009-12-03 A123 Systems, Inc. Flexible Voltage Nested Battery Module Design
WO2013129074A1 (ja) * 2012-02-27 2013-09-06 三洋電機株式会社 電源装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3297060A1 (de) * 2016-09-20 2018-03-21 Honeywell Limited Batteriemodul mit einzelnen gehäusern für mehrere zellen
US11735778B2 (en) 2016-09-20 2023-08-22 Honeywell Limited Battery pack device with casings for multiple cells

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