[go: up one dir, main page]

DE102006018849A1 - Energiespeichermodul - Google Patents

Energiespeichermodul Download PDF

Info

Publication number
DE102006018849A1
DE102006018849A1 DE102006018849A DE102006018849A DE102006018849A1 DE 102006018849 A1 DE102006018849 A1 DE 102006018849A1 DE 102006018849 A DE102006018849 A DE 102006018849A DE 102006018849 A DE102006018849 A DE 102006018849A DE 102006018849 A1 DE102006018849 A1 DE 102006018849A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
carrier
units
storage package
package
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006018849A
Other languages
English (en)
Inventor
Nevzat GÜNER
Knut Welke
Rogelio Villarroel
Reinhard Kassen
Michael Keller
Axel Rudorfff
Swen Wiethoff
Sönke GÜRTLER
Martin Voss
Reinhard Ganghofer
Peter Dr. Birke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Temic Automotive Electric Motors GmbH
Original Assignee
Temic Automotive Electric Motors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Temic Automotive Electric Motors GmbH filed Critical Temic Automotive Electric Motors GmbH
Priority to DE102006018849A priority Critical patent/DE102006018849A1/de
Priority to PCT/DE2006/001639 priority patent/WO2007033651A1/de
Priority to DE112006001190T priority patent/DE112006001190A5/de
Publication of DE102006018849A1 publication Critical patent/DE102006018849A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • H01M10/345Gastight metal hydride accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6566Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energiespeicherpackage (1), aufweisend mehrere Energiespeicherzellen (11) und zumindest zwei Trägereinheiten (2, 3), wobei die Energiespeicherzellen (11) zwischen den Trägereinheiten (2, 3) angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Energiespeichermodul, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb.
  • Energiespeicherpackages, insbesondere Energiespeicherpackages für Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb, sind bekannt.
  • Als Hybridantrieb bezeichnet man die Kombination verschiedener Antriebsprinzipien oder verschiedener Energiequellen für eine Antriebsaufgabe innerhalb einer Anwendung. Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb, auch Hybridfahrzeuge genannt, weisen beispielsweise eine Verbrennungsmaschine und eine elektrische Maschine auf. Für zukünftige Hybridantriebe ist auch die Kombination einer Batterie mit einer Brennstoffzelle denkbar. Die elektrische Maschine ist i. d. R. als Starter-Generator ausgeführt, ersetzt somit Anlasser und Lichtmaschine, kann ein zusätzliches Boost-Moment, d. h. Beschleunigungsmoment, zum Vortrieb beitragen und ermöglicht die Rekuperation von Bremsenergie. Bei ausreichend elektrischer Leistung ist auch rein elektrisches Fahren möglich. Weiterhin weisen Hybridfahrzeuge einen oder mehrere Energiespeicher auf. Der Energiespeicher kann zum Starten und auch für Beschleunigungsvorgänge (Boost-Betrieb) genutzt werden. Der Energiespeicher wird während der Fahrt über den Generator vom Verbrennungsmotor gespeist. Zusätzlich wird der Energiespeicher durch Energierückgewinnung beim Bremsen (Rekuperation) aufgeladen. Über eine Steuerelektronik werden die verschiedenen Modi gesteuert, u. a., ob dem Energiespeicher Energie entnommen oder zugeführt werden soll.
  • Bekannte Energiespeicherpackages beinhalten mehrere Energiespeicherzellen, eine Steuerelektronik, Schütze, Anschlüsse, Strommesssensoren, Wartungstrenner etc. Die Energiespeicherzellen sind beispielsweise runde Batteriezellen, wobei die Batteriezellen beispielsweise Nickel-Metallhydrid-Zellen oder Lithium-Ionen-Zellen sein können. Um die gewünschte Gesamtspannung des Energiespeicherpackage bereitstellen zu können, ist es i. d. R. notwendig, mehrere Batteriezellen in dem Modul anzuordnen und entsprechend zu verschalten. Beispielsweise weist eine einzelne Nickel-Metallhydrid-Zelle eine Nennspannung von ca. 1,2 Volt auf. Für ein Energiespeicherpackage mit gewünschter Gesamtspannung von beispielsweise 202 Volt benötigt man demnach 168 Stück Nickel-Metallhydrid-Zellen, die seriell verschaltet sind.
  • Es ist bekannt, mehrere runde Batteriezellen in einem Schweißverfahren zu einem Modul zusammenzufügen. Diese Module werden anschließend durch mehrere Trägerplatten geschoben. Die eingeschobenen Module ergeben dann mit den Trägerplatten die Batterieeinheit. Die Montage der Module gestaltet sich schwierig, da die Module durch mehrere, hintereinander angeordnete Löcher geschoben werden müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Energiespeicherpackage bereitzustellen, das kompakt ist, eine einfache Montage erlaubt und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Das Energiespeicherpackage weist mehrere Energiespeicherzellen und zumindest zwei Trägereinheiten auf, wobei die Energiespeicherzellen zwischen zwei Trägereinheiten angeordnet sind.
  • Mehrere Energiespeicherzellen werden zunächst, beispielsweise durch Schweißen, zu einer Energiespeichereinheit zusammengefügt. Im Falle von Energiespeicher-Rundzellen ergibt sich eine stabförmige Einheit (Batteriemodul).
  • Die Energiespeichereinheiten sollten aus Festigkeitsgründen zusätzlich gelagert werden. Vorzugsweise weisen die Energiespeichereinheiten Fügeringe auf. Die Fügeringe sind in vorteilhafter Weise angespritzt. Es können alternativ auch offene Ringe mit Schnapphakenverbindung und Filmscharnier montiert sein. Die Fügeringe dienen einerseits zur Stabilisierung der Energiespeichereinheiten an den Fügestellen der einzelnen Zellen und zur zusätzlichen Lagerung an den Trägereinheiten.
  • Vorzugsweise weisen die Energiespeichereinheiten Verbindungsbleche mit Poka-Yoke-Elementen auf. Die Verbindungsbleche verbinden die einzelnen Energiespeichereinheiten untereinander. Die Verbindungsbleche sind jeweils am Ende der beispielsweise stabförmig ausgebildeten Energiespeichereinheit angeordnet und verbinden jeweils den Pluspol einer Energiespeichereinheit mit dem Minuspol der nächsten Energiespeichereinheit usw. Die in die Verbindungsbleche integrierten Poka-Yoke-Elemente verhindern eine fehlerhafte Montage, da sie die Lage von Plus- und Minuspolseite einer Energiespeichereinheit festlegen bzw. kennzeichnen.
  • Die Energiespeichereinheiten werden anschließend zwischen zwei Trägereinheiten angeordnet. Dies erfolgt derart, dass die Energiespeichereinheiten auf eine Trägereinheit gelegt werden. Anschließend wird eine weitere Trägereinheit auf die Energiespeichereinheiten gelegt. Je nachdem, wie viele Energiespeichereinheiten benötigt werden, folgt eine weitere Trägereinheit, weitere Energiespeichereinheiten usw. Es entsteht ein Energiespeicherpackage mit geschichteten Energiespeichereinheiten beliebiger Anzahl. Die Energiespeichermodule sind demnach nicht eingeschoben, sondern eingelegt, was die Montage des Energiespeichermoduls erheblich vereinfacht.
  • Vorzugsweise sind die Trägereinheiten als eine erste Trägereinheit und eine zweite Trägereinheit ausgebildet. Die erste Trägereinheit ist ein Grundträger und die zweite Trägereinheit ist ein Zwischenträger.
  • Der Grundträger bildet die äußere Trägereinheit des Energiespeicherpackages. Es können wahlweise ein Grundträger oder mehrere Grundträger verwendet werden. Der Grundträger kann ebenso als oberer Abschluss des Energiespeicherpackages verwendet werden, wenn er um 180° gedreht wird.
  • Auf den Grundträger ist die erste Schicht von Energiespeichereinheiten angeordnet. Je nachdem, wie viele Energiespeichereinheiten benötigt werden, ist nun ein Zwischenträger, ein Grundträger oder keine Trägereinheit angeordnet. Werden mehrere Schichten von Energiespeichereinheiten benötigt, werden Zwischenträger sowie weitere Schichten von Energiespeichereinheiten abwechselnd angeordnet. Wird dagegen nur eine Schicht von Energiespeichereinheiten benötigt, wird entweder keine Trägereinheit angeordnet oder erneut ein Grundträger, um 180° gedreht, angeordnet. In diesem Fall bilden die zwei Grundträger eine Art Gehäuse um die Energiespeichereinheiten. In dem Fall von mehreren Schichten von Energiespeichereinheiten kann als oberer Abschluss analog entweder keine Trägereinheit oder ein Grundträger um 180° gedreht angeordnet sein.
  • Die Zwischenträger sind zwischen zwei Schichten von Energiespeichereinheiten angeordnet und haben die Funktion, die einzelnen Energiespeichereinheiten in einem konstanten Abstand zueinander zu positionieren. Dieser Abstand definiert den Lüftungsraum zwischen den einzelnen Energiespeichereinheiten.
  • Die Energiespeichereinheiten sind derart angeordnet, dass die Energiespeichereinheiten einer Schicht versetzt zu den Energiespeichereinheiten der nächsten Schicht angeordnet sind. Dazu weisen die Trägereinheiten Ausformungen auf, in die die Energiespeichereinheiten eingelegt werden. Handelt es sich beispielsweise um Energiespeicher-Rundzellen, weist ein Zwischenträger auf zwei gegenüberliegenden Seiten halbkreisförmige Ausformungen auf. Die auf beiden Seiten ausgebildeten halbkreisförmigen Ausformungen sind versetzt angeordnet, so dass der Bauraum der Zwischenträger optimal ausgenutzt wird. Weiterhin erlaubt die versetzte Anordnung eine niedrige Bauraumhöhe des Energiespeichermoduls. Die Energiespeicherzellen bzw. Energiespeichereinheiten werden gleichmäßig gekühlt, da die durchströmende Luft gezwungen wird, die Zellen am gesamten Umfang zu umströmen.
  • Vorzugsweise weist der Grundträger einen Luftführungskanal auf. Der Luftführungskanal ist ein Lufteintritts- bzw. Luftaustrittskanal und dient zur Kühlung der einzelnen Energiespeichereinheiten.
  • Vorzugsweise weist der Grundträger Befestigungs- und Führungselemente auf. Mittels der Befestigungselemente wird das Energiespeicherpackage am gewünschten Platz, vorzugsweise in einem Hybridfahrzeug, befestigt.
  • Vorzugsweise weist das Energiespeicherpackage ein Spannblech auf, mit dem das Energiespeicherpackage am Kraftfahrzeug, insbesondere am Bodenblech, verspannt wird. Das Energiespeichermodul kann aber auch mit dem Bodenblech verschraubt werden.
  • Vorzugsweise weist das Energiespeicherpackage ein oder mehrere Luftführungsrohre auf. Diese Luftführungsrohre dienen zur Umlenkung und Abkühlung der durch die Energiespeichereinheiten aufgewärmten Luft und dienen somit ebenso zur Kühlung der Energiespeichereinheiten. Die Luft tritt zunächst durch den Luftführungskanal des Grundträgers ein und strömt dann jeweils durch die Luftführungsrohre zum Austritt des Luftführungskanals. Zusätzlich strömt die Luft im Innern des Energiespeichers an den Außenwandungen der Luftführungskanäle sowie der Batteriemodule vom Lufteinlaßkanal zum Luftauslaßkanal. Die Luftführungsrohre sind so angeordnet, dass sie den freien Bauraum, welcher durch die versetzte Anordnung der Energiespeichereinheiten entsteht, ausfüllen. In vorteilhafter Weise weisen Grund- und Zwischenträger Führungselemente auf, mittels derer die Luftführungsrohre befestigt werden. Die Luftführungsrohre dienen dabei gleichzeitig als Verstärkungsbauteile des Energiespeicherpackages.
  • Vorzugsweise sind am Energiespeicherpackage ein oder mehrere Umreifungselemente vorhanden. Die Umreifungselemente dienen zum Verspannen des gesamten Energiespeicherpackages, d. h. der Energiespeichereinheiten mit den Trägereinheiten.
  • Die entscheidenden Vorteile des Energiespeicherpackages sind, dass die Module entsprechend der gewünschten Anzahl von Energiespeichereinheiten variabel erweitert werden können und dass durch das Einlegen der Energiespeichereinheiten eine einfache und automatisierungsfähige Montage ermöglicht wird. Die variable Erweiterung des Packages kann zu einem dadurch erfolgen, dass beliebig viele Schichten von Energiespeichereinheiten übereinander, d. h. in vertikaler Richtung, mittels eingebrachter Zwischenträger angeordnet werden können. Zum anderen kann die Erweiterung des Packages auch dadurch erfolgen, dass viele Energiespeicherzellen zu einer Energiespeichereinheit zusammengefügt werden, wodurch eine Erweiterung in horizontaler Richtung erfolgt. Aufgrund der versetzten Anordnung der Energiespeichereinheiten kann eine niedrigere Bauraumhöhe erzielt werden.
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages;
  • 2 eine Ansicht von vorn der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages;
  • 3 eine Teilansicht von vorn der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Grundträgers;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenträgers;
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer Energiespeichereinheit mit Fügeringen;
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages;
  • 8 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages
  • 9 eine Teilansicht von 8.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages 1. Mehrere Energiespeicherzellen 11 sind zu einer Energiespeichereinheit 10 zusammengefügt. Da es sich um Energiespeicher-Rundzellen 11 handelt, ergibt sich eine stabförmige Energiespeichereinheit 10 (Batteriemodul).
  • 2 zeigt eine Ansicht von vorn der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages 1. Das Energiespeicherpackage 1 weist mehrere Energiespeichereinheiten 10 auf, wobei die Energiespeichereinheiten 10 zwischen zwei Trägereinheiten 2, 3 angeordnet sind. Dies erfolgt derart, dass die Energiespeichereinheiten 10 auf eine Trägereinheit 2, 3 gelegt werden. Anschließend wird eine weitere Trägereinheit 2, 3 auf die Energiespeichereinheiten gelegt. Je nachdem, wie viele Energiespeichereinheiten 10 benötigt werden, folgt eine weitere Trägereinheit 2, 3, weitere Energiespeichereinheiten 10 usw. Gut zu erkennen ist, dass ein Energiespeicherpackage 1 mit geschichteten Energiespeichereinheiten 10 beliebiger Anzahl entsteht.
  • Die Trägereinheiten 2, 3 sind als Grundträger 2 und Zwischenträger 3 ausgebildet. Der Grundträger 2 bildet die äußere Trägereinheit des Energiespeicherpackages 1. Es können wahlweise ein Grundträger 2 oder mehrere Grundträger 2 verwendet werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 sind zwei Grundträger 2 angeordnet. Die zwei Grundträger 2 sind als unterer und oberer Abschluss des Energiespeicherpackages 1 angeordnet. Der obere Grundträger wird um 180° gedreht und dient somit als oberer Abschluss.
  • Auf den unteren Grundträger 2 ist die erste Schicht von Energiespeichereinheiten 10 angeordnet. Anschließend folgt ein Zwischenträger 3, eine zweite Schicht von Energiespeichereinheiten 10, ein weiterer Zwischenträger 3, eine dritte Schicht von Energiespeichereinheiten 10, ein weiterer Zwischenträger 3, eine vierte Schicht von Energiespeichereinheiten 10 und als oberer Abschluss ein Grundträger 2. Dieses Energiespeicherpackage kann beliebig um weitere Schichten von Energiespeichereinheiten 10 mit entsprechender Anzahl von Zwischen- bzw. Grundträgern 2, 3 erweitert werden. Gut zu erkenne ist, dass die Zwischenträger 3 die Funktion erfüllen, die einzelnen Energiespeichereinheiten 10 in einem konstanten Abstand zueinander zu positionieren. Dieser Abstand definiert den Lüftungsraum zwischen den einzelnen Energiespeichereinheiten 10.
  • Der Grundträger 2 weist einen Luftführungskanal 4 auf. Der Luftführungskanal 4 ist ein Lufteintritts- bzw. Luftaustrittskanal und dient zur Kühlung der einzelnen Energiespeichereinheiten 10. Die Luft tritt beispielsweise in den Luftführungskanal 4 des unteren Grundträgers 2 ein und aus dem Luftführungskanal 4 des oberen Grundträgers 2 aus.
  • Weiterhin weist der Grundträger 2 Befestigungselemente 7 auf. Mittels der Befestigungselemente 8 wird das Energiespeicherpackage 1 am gewünschten Platz, vorzugsweise in einem Hybridfahrzeug, befestigt.
  • Das Energiespeicherpackage 1 weist ferner ein Befestigungsblech 9, beispielsweise ein Spannblech, auf, mit dem das Energiespeicherpackage 1 am Kraftfahrzeug, insbesondere am Bodenblech, verspannt wird. Das Energiespeicherpackage 1 kann aber auch mit dem Bodenblech verschraubt werden.
  • Am Energiespeicherpackage 1 sind ein oder mehrere Luftführungsrohre 5 angeordnet. Diese Luftführungsrohre 5 dienen zur Umlenkung und Abkühlung der durch die Energiespeichereinheiten 10 aufgewärmten Luft und dienen somit ebenso zur Kühlung der Energiespeichereinheiten 10. Die Luft tritt zunächst durch den Luftführungskanal 4 des Grundträgers ein und strömt dann jeweils durch die Luftführungsrohre 5 zum Austritt des Luftführungskanals 4. Die Luftführungsrohre 5 sind so angeordnet, dass sie den freien Bauraum, welcher durch die versetzte Anordnung der Energiespeichereinheiten 10 entsteht, ausfüllen. Mittels Führungselemente 8 sind die Luftführungsrohre 5 befestigt. Die Luftführungsrohre 5 dienen dabei gleichzeitig als Verstärkungsbauteile des Energiespeicherpackages 1.
  • Zusätzlich strömt die Luft im Innern des Energiespeichers an den Außenwandungen der Luftführungskanäle sowie der Batteriemodule vom Lufteinlaßkanal zum Luftauslaßkanal.
  • Die Umreifungselemente 6 dienen zum Verspannen des gesamten Energiespeicherpackages 1, d. h. der Energiespeichereinheiten 10 mit den Trägereinheiten 2, 3.
  • 3 zeigt eine Teilansicht von vorn der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages 1. In 3 ist gut zu sehen, dass die Energiespeichereinheiten 10, bestehend aus mehreren Energiespeicherzellen 11, versetzt angeordnet sind. Die erste Schicht 18 ist versetzt zur zweiten Schicht 19 angeordnet. Die Trägereinheiten 2, 3 weisen Ausformungen 20 auf, in die die Energiespeichereinheiten 10 eingelegt werden. Handelt es sich beispielsweise um Energiespeicher-Rundzellen, weist der Zwischenträger 3 auf zwei gegenüberliegenden Seiten die halbkreisförmigen Ausformungen 20 auf. Die auf beiden Seiten ausgebildeten halbkreisförmigen Ausformungen 20 sind versetzt angeordnet, so dass der Bauraum des Zwischenträgers 3 optimal ausgenutzt wird. Weiterhin erlaubt die versetzte Anordnung eine niedrige Bauraumhöhe des Energiespeicherpackages 1. Die Energiespeicherzellen 11 bzw. Energiespeichereinheiten 10 werden gleichmäßig gekühlt, da die durchströmende Luft gezwungen wird, die Zellen 11 am gesamten Umfang zu umströmen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Grundträgers 2.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zwischenträgers 3.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Energiespeichereinheit 10 mit Fügeringen 12. Mehrere Energiespeicherzellen 11 sind zu einer stabförmigen Energiespeichereinheit 10 (Modul) zusammengefügt. Die Energiespeichereinheit 10 sollte aus Festigkeitsgründen zusätzlich gelagert werden. Dazu sind die Fügeringe 12 angeordnet. Die Fügeringe 12 dienen einerseits zur Stabilisierung der Energiespeichereinheit 10 an den Fügestellen der einzelnen Zellen 11 und zur zusätzlichen Lagerung an den nicht gezeigten Trägereinheiten 2, 3. Weiterhin sind Pluspolseite 13 und Minuspolseite 14 gezeigt.
  • 7 und 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten bzw. einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Energiespeicherpackages 1. Mit den Umreifungselementen 6 werden die nicht zu erkennenden Trägereinheiten 2, 3 mit den Energiespeichereinheiten 10 fest verbunden, beispielsweise verspannt. In 8 sind die Befestigungsbleche 9 dargestellt, mittels derer eine Befestigung des Energiespeicherpackages 1 im Kraftfahrzeug möglich ist.
  • In 9 ist eine Teilansicht von 8 dargestellt. Die Energiespeichereinheiten 10 weisen Verbindungsbleche 15 mit Poka-Yoke-Elementen 16 sowie der Kröpfung 17 auf. Die Verbindungsbleche 15 verbinden die einzelnen Energiespeichereinheiten 10 untereinander. Die Verbindungsbleche 15 sind jeweils am Ende der stabförmig ausgebildeten Energiespeichereinheit 10 angeordnet und verbinden jeweils den Pluspol 13 einer Energiespeichereinheit 10 mit dem Minuspol 14 der nächsten Energiespeichereinheit 10 usw. Die in die Verbindungsbleche 15 integrierten Poka-Yoke-Elemente 16 verhindern eine fehlerhafte Montage, da sie die Lage von Plus- und Minuspolseite 13, 14 einer Energiespeichereinheit 10 festlegen bzw. kennzeichnen.
  • 1
    Energiespeicherpackage
    2
    Grundträger
    3
    Zwischenträger
    4
    Luftführungskanal
    5
    Luftführungsrohr
    6
    Umreifungselement
    7
    Befestigungselement
    8
    Führungselement
    9
    Befestigungsblech
    10
    Energiespeichereinheit
    11
    Energiespeicherzelle
    12
    Fügering
    13
    Pluspolseite
    14
    Minuspolseite
    15
    Verbindungsblech
    16
    Poka-Yoke-Element
    17
    Kröpfung
    18
    erste Schicht von Energiespeichereinheiten
    19
    zweite Schicht von Energiespeichereinheiten
    20
    Ausformungen

Claims (13)

  1. Energiespeicherpackage (1) aufweisend mehrere Energiespeicherzellen (11), und zumindest zwei Trägereinheiten (2, 3), wobei die Energiespeicherzellen (11) zwischen den Trägereinheiten (2, 3) angeordnet sind.
  2. Energiespeicherpackage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Energiespeicherzellen (11) zu einer Energiespeichereinheit (10) zusammengefügt sind.
  3. Energiespeicherpackage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Energiespeichereinheiten (10) zwischen den Trägereinheiten angeordnet sind.
  4. Energiespeicherpackage (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen drei Trägereinheiten (2, 3) eine erste Schicht (18) von Energiespeichereinheiten (10) und eine zweite Schicht (19) von Energiespeichereinheiten (10) angeordnet sind, wobei die erste Schicht (18) gegenüber der zweiten Schicht (19) versetzt angeordnet ist.
  5. Energiespeicherpackage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (10) einen Fügering (12) aufweist.
  6. Energiespeicherpackage (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (1) ein Verbindungsblech (15) mit einem Poka-Yoke-Element (16) aufweist.
  7. Energiespeicherpackage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheiten (2, 3) einen Grundträger (2) und Zwischenträger (3) aufweisen.
  8. Energiespeicherpackage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheiten (2, 3) Ausformungen (20) aufweisen.
  9. Energiespeicherpackage (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (2) einen Luftführungskanal (4) aufweist.
  10. Energiespeicherpackage (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (2) ein Befestigungselement (7) aufweist.
  11. Energiespeicherpackage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherpackage (1) ein oder mehrere Luftführungsrohre (5) aufweist.
  12. Energiespeicherpackage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherpackage (1) ein oder mehrere Umreifungselemente (6) aufweist.
  13. Energiespeicherpackage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherpackage (1) zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Hybridfahrzeug, vorgesehen ist.
DE102006018849A 2005-09-21 2006-04-22 Energiespeichermodul Withdrawn DE102006018849A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006018849A DE102006018849A1 (de) 2005-09-21 2006-04-22 Energiespeichermodul
PCT/DE2006/001639 WO2007033651A1 (de) 2005-09-21 2006-09-19 Energiespeichermodul für kraftfahrzeuge
DE112006001190T DE112006001190A5 (de) 2005-09-21 2006-09-19 Energiespeichermodul

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005045188 2005-09-21
DE102005045188.8 2005-09-21
DE102005045185.3 2005-09-21
DE102005045185 2005-09-21
DE102006018849A DE102006018849A1 (de) 2005-09-21 2006-04-22 Energiespeichermodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006018849A1 true DE102006018849A1 (de) 2007-04-12

Family

ID=37672274

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006018849A Withdrawn DE102006018849A1 (de) 2005-09-21 2006-04-22 Energiespeichermodul
DE112006001190T Withdrawn DE112006001190A5 (de) 2005-09-21 2006-09-19 Energiespeichermodul

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112006001190T Withdrawn DE112006001190A5 (de) 2005-09-21 2006-09-19 Energiespeichermodul

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102006018849A1 (de)
WO (1) WO2007033651A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002640A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-08 Behr Gmbh & Co. Kg Kühlvorrichtung für eine elektrochemische Energiespeichereinheit und Herstellungsverfahren für eine Kühlvorrichtung
DE102012213110A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh Verfahren zur Herstellung von Lithium-Ionen-Zellmodulen mit prozessintegrierter Rahmenfertigung sowie derartiges Zellenmodul
DE102014112624A1 (de) 2014-09-02 2016-03-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul
EP3293805A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-14 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Vorrichtung zum verpressen von batteriemodulen, sowie verfahren zum herstellen eines batteriepacks
US10103414B2 (en) 2016-09-07 2018-10-16 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system assembly process and battery system assembly
WO2019206976A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-31 Webasto SE Antriebsbatterie für ein kraftfahrzeug
DE102020120569A1 (de) 2020-08-04 2022-02-10 Audi Aktiengesellschaft Batteriesystem, Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems sowie Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009004543A1 (de) 2009-01-14 2010-07-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs mit optimierter Wärmeabführung
DE102018102142A1 (de) 2018-01-31 2019-08-01 stoba e-Systems GmbH Energiespeichermodul mit über unisolierte Leiterstücke verbundenen Energiespeicherzellen und/oder einem Kühlsystem, Energiespeicherblock und Verfahren zum Kühlen eines Energiespeichermoduls

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10034134A1 (de) * 2000-07-13 2002-01-31 Daimler Chrysler Ag Wärmetauscherstruktur für mehrere elektrochemische Speicherzellen
JP4046463B2 (ja) * 2000-08-03 2008-02-13 三洋電機株式会社 電源装置
US7029787B2 (en) * 2002-03-05 2006-04-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply unit

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002640A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-08 Behr Gmbh & Co. Kg Kühlvorrichtung für eine elektrochemische Energiespeichereinheit und Herstellungsverfahren für eine Kühlvorrichtung
DE102012213110A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh Verfahren zur Herstellung von Lithium-Ionen-Zellmodulen mit prozessintegrierter Rahmenfertigung sowie derartiges Zellenmodul
DE102014112624A1 (de) 2014-09-02 2016-03-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul
US9991571B2 (en) 2014-09-02 2018-06-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery module with flanges in fluidic communication
EP3293805A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-14 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Vorrichtung zum verpressen von batteriemodulen, sowie verfahren zum herstellen eines batteriepacks
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
US10084175B1 (en) 2016-09-07 2018-09-25 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system assembly press
US10103414B2 (en) 2016-09-07 2018-10-16 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system assembly process and battery system assembly
WO2019206976A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-31 Webasto SE Antriebsbatterie für ein kraftfahrzeug
DE102020120569A1 (de) 2020-08-04 2022-02-10 Audi Aktiengesellschaft Batteriesystem, Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems sowie Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007033651A1 (de) 2007-03-29
DE112006001190A5 (de) 2008-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020125308A1 (de) Befestigungs- und dichtungsstrategien für einen batteriepack für ein elektrifiziertes fahrzeug
DE69823962T2 (de) Batterieanordnung
DE102019131480A1 (de) Integriertes Wärmemanagementmodul für ein Fahrzeug
EP2539168B1 (de) Kraftfahrzeug
DE102016112736A1 (de) Leistungswechselrichter-Anordnung für ein Fahrzeug
DE112017005676T5 (de) Batterieträgeranordnung
EP2448782A1 (de) System zum antrieb einer aggregatanordnung für ein kraftfahrzeug
DE102011101022A1 (de) Batteriepaket, Anordnung zur Halterung und Verfahren zur Herstellung eines Batteriepakets
DE102019108642A1 (de) Antriebsbatteriegehäuse-klemmvorrichtung und befestigungsverfahren
DE102010001250A1 (de) Elektrisches Bordnetz sowie Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Bordnetzes
DE102020127395A1 (de) Batteriepackstrukturen aus verschäumbaren polymerschäumen
DE102019116180A1 (de) Leistungsmodulbaugruppe mit endkappe
DE102017206283A1 (de) Zellmodul für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs
DE102015117995A1 (de) Batteriepaket-Rückhaltebaugruppe und Rückhalteverfahren
DE102007022953A1 (de) An Elektromotoren daimetral angebrachte Leistungskondensatoren
DE102006018849A1 (de) Energiespeichermodul
DE102004023619A1 (de) Elektrisches Energiesystem in einem Hybridfahrzeug
DE102013215465B4 (de) Elektromechanische antriebseinheit
DE102015113509A1 (de) Freitragender Stator
DE102013221134A1 (de) Befestigungsanordnung für eine Batterie in einem Kraftfahrzeug
DE102018207328A1 (de) Speicherzelle für eine zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildete Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, Speichereinrichtung sowie Kraftfahrzeug
DE102020206146A1 (de) Brems- und Kühlsystem für Batterie-getriebene Fahrzeuge
DE102020121046A1 (de) Batterieanschlussabdeckungsbaugruppe und anschlussabdeckungsverfahren
DE102017129305A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Mildhybrid-Startergenerators (MHSG) eines Mildhybridelektrofahrzeugs
DE102021119807A1 (de) Gelipptes rückhalteelement zum rückhalten eines batteriearrays und rückhalteverfahren unter verwendung eines gelippten rückhalteelements

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8143 Lapsed due to claiming internal priority