DE102009035492A1

DE102009035492A1 - Batterie mit einer Vielzahl von plattenförmigen Batteriezellen

Info

Publication number: DE102009035492A1
Application number: DE102009035492A
Authority: DE
Inventors: Jens Dr.-Ing. Meintschel; Dirk Dr. Dipl.-Ing. Schröter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2011-02-03

Abstract

Eine Batterie (3) ist mit einer Vielzahl von flachen, im Wesentlichen plattenförmigen Batterieeinzelzellen (4) ausgebildet. Die Batterieeinzelzellen (4) sind zu einem Zellenstapel (5) gestapelt und mit einem Batteriegehäuse (12) umgeben. Erfindungsgemäß sind in dem Zellenstapel (5) parallel zu den Batterieeinzelzellen (4) im Wesentlichen plattenförmige Elemente (13) vorgesehen. Diese Elemente (13) ragen in wenigstens zwei gegenüberliegenden Richtungen in Richtung des Batteriegehäuses (12) aus dem Zellenstapel (15) hinaus. Die Elemente dienen als Crashleitelemente und können vorzugsweise bei Batterien (3) in Kraftfahrzeugen (1) verbaut werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Vielzahl von flachen, im wesentlichen plattenförmigen Batterieeinzelzellen, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Batterien in einer derartigen Bauweise mit einem Stapel von flachen Batterieeinzelzellen werden häufig als Hochleistungsbatterien beispielsweise in Fahrzeugen eingesetzt, wenn diese elektrisch oder zumindest teilweise elektrisch betrieben werden. Derartige Traktionsbatterien sind dabei häufig als Lithiumionenbatterien ausgeführt welche über eine aktive Kühlung verfügen.
Beim Einsatz in Fahrzeugen finden sich derartige Batterien entsprechend dem herkömmlichen Aufbau eines Fahrzeugs häufig im Frontbereich oder im Heckbereich des Fahrzeugs. Kommt es nun zu einem Unfall mit dem Fahrzeug können die Batterien, welche außerhalb der Fahrgastsicherheitszelle in den sogenannten Crashzonen angeordnet, sind davon leicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Dies kann dazu führen, dass durch eine entsprechende Verformung des Batteriegehäuses, welches aus Gründen der elektrischen Abschirmung üblicherweise aus einem metallischen oder mit einem Metall beschichteten Material besteht, und gegebenenfalls des Zellenstapels ein Kurzschluss und/oder ein Kontakt des aktiven Materials der Batterie mit dem Kühlmedium erfolgt. Dadurch kann es nun zu einer starken Überhitzung der Batterie bis hin zu einem Brand oder gar einer Explosion der Batterie kommen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine derartige Batterie so zu modifizieren, dass diese beim Einsatz in einem Fahrzeug für den Crashfall eine höhere Sicherheit bietet.
Durch den erfindungsgemäß Einsatz von zusätzlichen plattenförmigen Elementen, welche als Crashleitelemente auf den Batteriestapel und sein Batteriegehäuse einwirkende Kräfte aufnehmen und von der einen Seite des Batteriegehäuses zur anderen Seite des Batteriegehäuses ableiten, kann in vielen Fällen verhindert werden, dass es zu einem direkten Kontakt des Batteriegehäuses mit den eigentlichen Batteriezellen kommt. Da bei einer derartigen Verformung das metallische Batteriegehäuse, auch wenn dieses eine Beschichtung zur Isolierung trägt, typischer Weise stark verformt wird, kann es trotz dieser eventuellen Beschichtung mit den Zellen in direkten Kontakt kommen und diese kurzschließen, was zu einer Überhitzung bis hin zu einem Brand der Batterie führen kann. Außerdem kann durch die Deformation eine entsprechende Undichtheit auftreten, so dass flüssiges Kühlmedium beispielsweise Wasser in Kontakt zu den Zellen kommt. Im Falle von Lithiumionenzellen kann dieser Kontakt des Lithiums mit dem Wasser ebenfalls zu einer heftigen chemischen Reaktion führen, welche einen Brand oder gar eine Explosion nach sich ziehen kann.
Durch die erfindungsgemäßen plattenförmigen Crashleitelemente kann dieses Szenario verhindert werden beziehungsweise je nach Schwere des Unfalls kann die Gefahr zumindest deutlich minimiert werden. Das sich verformende Batteriegehäuse wird sich zuerst an der Crashleitplatte abstützen, welche verhindert, dass es zu einem Kontakt des Batteriegehäuses mit den Batterieeinzelzellen des Zellenstapels kommt. Das plattenförmige Element wird diese Kräfte dann durch den Zellenstapel hindurch auf die andere Seite des Batteriegehäuses leiten und von dort wieder ableiten, so dass es auch hier zu keinem Kontakt zwischen den Einzelzellen und dem Batteriegehäuse kommen kann. Das plattenförmige Crashleitelement kann sich dabei zwischen den Batterieeinzelzellen auch geringfügig verschieben, ohne dass daraus unbedingt eine zu starke Beschädigung des Zellenstapels resultiert und es in diesen zu Kurzschlüssen oder Undichtheiten kommt.
Das erfindungsgemäße plattenförmige Element als Crashleitelement ermöglicht somit eine deutliche Verbesserung der Sicherheit von derartigen Batterien, insbesondere wenn diese in einem Fahrzeug eingesetzt werden.
Eine besonders günstige Verwendung der erfindungsgemäßen Batterie ist beim Einsatz als Traktionsbatterie in einem Kraftfahrzeug gegeben. Insbesondere diese Batterien weisen eine sehr hohe Leistungsdichte und typischer Weise einen hohen Energieinhalt auf. Ebenso weisen sie relativ viele Batterieeinzelzellen sowie eine vergleichsweise hohe Menge an aktivem Material auf. Besonders bei derartigen Batterien sind die oben beschriebenen Szenarien in einem Crashfall besonders relevant, so dass hier durch die erfindungsgemäßen Crashleitelemente ein besonderer Vorteil erzielt werden kann.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Batterie so wie der hierfür geeigneten Verwendungen ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert wird.
Dabei zeigen:
1 eine Prinzipskizze der typischen Anordnung von Batterien in einem Fahrzeug;
2 einen Zellenstapel in einem Aufbau gemäß der Erfindung
3 Längsschnitt durch einen Zellenstapel samt Batteriegehäuse in der Ausgestaltung
4 vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV in 3;
5 eine Darstellung des erfindungsgemäßen plattenförmigen Elements als Cashleitelement.
6 Ansicht einer Batterieeinzelzelle in einer besonderen Ausgestaltung gemäß der Erfindung; und
7 vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts VII in 6.
In 1 ist eine Prinzipskizze eines Fahrzeugs 1 in einer Seitenansicht und einer Draufsicht dargestellt. Das Fahrzeug 1 soll hier beispielhaft über einen Hybridantrieb angetrieben werden, welcher einen Motor 2 aufweist, und welcher außerdem über elektrische Antriebskomponenten verfügt, welche hier nicht explizit dargestellt sind. Unter einem Fahrzeug ist dabei jede Art von Fahrzeug zu Lande, im Wasser oder auch in der Luft zu verstehen, auch für die Darstellung das bevorzugte Beispiel eines Pkw gewählt wurde. Außerdem sind in der Darstellung der 1 zwei verschiedene übliche Positionen für Batterien 3 zu erkennen, welche in dem Fahrzeug zur Speicherung und Bereitstellung von elektrischer Energie für den hybridisierten Antriebsstrang benötigt werden. Die Position dieser Batterien 3 ist dabei einmal im Frontbereich des Fahrzeugs und einmal im Heckbereich desselben. Diese Positionen werden üblicherweise gewählt, da derartige hybridisierte Antriebsstränge in bereits bestehende Fahrzeugkonzepte eingeplant werden. Im Motorraum – also im Frontbereich – und im Kofferraum – also im Heckbereich – des Fahrzeugs 1 ist dabei gegebenenfalls noch Bauraum für die Batterien 3 verfügbar oder kann verfügbar gemacht werden, indem beispielsweise herkömmliche Starterbatterien durch diese Traktionsbatterien ersetzt werden, oder indem beispielsweise auf ein Reserverad verzichtet wird und die Batterie 3 im Heckbereich dessen Position einnimmt. Dabei heute üblichen Fahrzeugen 1 die Sicherheit des Fahrgasts im Vordergrund steht und dieser typischerweise in einer besonders gesicherten Fahrgastzelle untergebracht ist, wird der Frontbereich und der Heckbereich des Fahrzeugs als sogenannte Crashzone genutzt, welche auftretende kinetische Energie durch eine bewusst akzeptierte Verformung entsprechend abbaut, um die Fahrgastsicherheitszelle zu schützen.
Nun liegen die typischen Positionen für die Batterie 3 in eben dieser Crashzone. Da Batterien wie sie als Traktionsbatterien für Hybridfahrzeuge, oder auch für reine Elektrofahrzeuge oder Brennstoffzellen-Batteriehybrid-Fahrzeuge eingesetzt werden, im Allgemeinen eine sehr hohe Energiedichte aufweisen müssen, werden diese typischer Weise in einer Plattenflachbauweise realisiert. Dazu werden Batterieeinzelzellen 4 zu einem Zellenstapel 5 gestapelt. Dieser Aufbau ist in der Darstellung der 2 zu erkennen. Dieser Zellenstapel 5 wird dann in dem hier beispielhaft dargestellten Aufbau auf jeder seiner Seite von einer Polplatte 6 abgeschlossen und zusammen mit einer Kühllatte 7 und einem Gehäusedeckel 8 über Spannbänder 9 zu einem Zellenblock 10 zusammen gefügt. Dieser Zellenblock 10 besteht aus den Batterieeinzelzellen 4, welche hier als Rahmenflachzellen aufgebaut sind, welche in einem bipolaren Aufbau so zu dem Zellenstapel 5 aufeinander gestapelt sind, dass sich im Bereich der einen Polplatte 6 der positive Pol des Zellenstapels 5 befindet, während sie im Bereich der anderen Polplatte 6 der negative Pol des Zellenstapels 5 befindet. Die Weiterleitung der Ströme zwischen den Batterieeinzelzellen 4 wird durch deren Aufbau im Inneren des Zellenstapels 5 realisiert. Zum detaillierten Aufbau einer solchen Zelle kann beispielhaft auf die deutsche Patentanmeldung DE 10 2007 063 181 verwiesen werden.
Der Zellenblock 10 in der Darstellung gemäß 2 ist dabei über die Kühlplatte 7 aktiv gekühlt, wofür diese an einen Kühlkreislauf angeschlossen wird. Hierfür dienen die Anschlusselemente 11 welche die Durchströmung der Kühlplatte 7 mit einem beispielsweise flüssigen Kühlmedium erlauben, oder auch die Verdampfung eines Kältemittels im Bereich der Kühlplatte 6. Diese Kühlung von Batterien ist jedoch an sich bekannt so das hierauf nicht weiter eingegangen werden soll. Der Gehäusedeckel 8 kann entweder als reiner Deckel ausgeführt sein, oder er kann im besonders bevorzugter Weise als Platine ausgebildet sein, welche Elektronikelemente aufweist, die zur Überwachung der Einzelzellen auf ihre Funktionalität dienen.
Der Zellenblock 10 wird nun wie in 3 dargestellt mit einem Batteriegehäuse 12 zu der Batterie 3 komplettiert. In 3 ist dabei in einem Längsschnitt auch das Innere der Batterieeinzelzellen 4 zu erkennen, wobei lediglich eine der Batterieeinzelzellen 4 mit ihrem aktiven Material dargestellt wurde, während die anderen Batterieeinzelzellen 4 in der hier gewählten Darstellung „leer” dargestellt sind.
Die erfindungsgemäße Besonderheit der hier dargestellten Batterie 3 liegt nun in dem in den 2 und 3 dargestellten Aufbau mit zwei im wesentlichen plattenförmigen Elementen 13, welche als Crashleitelemente ausgebildet sind. Diese Crashleitelemente 13 sind nun zwischen den Batterieeinzelzellen 4 des Zellenstapels 5 angeordnet und überragen diese in wenigstens zwei gegenüberliegenden Richtung, in idealer Weise quer zur Kühlplatte und quer zur Stapelrichtung der Batterieeinzelzellen 4. Wird die Batterie 3 nun wie üblich in dem Fahrzeug 1 so eingebaut, dass die Stapelrichtung der Batterieeinzelzellen 4 im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung, welche in 1 durch den mit F bezeichneten Pfeil angedeutet ist, so kann in den meisten Crashszenarien in denen Frontbereich oder Heckbereich des Fahrzeugs betroffen sind, davon ausgegangen werden, dass entsprechende Kraftkomponenten in Fahrtrichtung oder gegen die Fahrtrichtung F des Fahrzeugs 1 wirken. Eine in dieser Richtung auftretende Crashlast würde nun bei einem herkömmlichen Aufbau der Batterie 3 ohne die Crashleitelemente 13 das Batteriegehäuse 12 der Batterie so verformen, dass dieses mit den Batterieeinzelzellen 4 in Verbindung kommt und dabei gegebenenfalls auch den Zellenstapel 5 entsprechend verformt. Der übliche Aufbau der Batterieeinzelzellen 4 besteht dabei aus einem nicht leitenden Rahmen 5 und zwei seitlichen Hüllblechen 15, welche gleichzeitig die elektrischen Pole der Batterieeinzelzelle 4 bilden. In der Darstellung der 3 ist dies prinzipiell ersichtlich. Besser ist es jedoch in der Vergrößerung des Ausschnitts IV der 3 in der 4 zu erkennen. Hier ist nochmals im Schnitt der Rahmen 14 mit den beiden Hüllblechen 15 zu erkennen. Kommt es in Falle eines Unfalls zu einer Verformung der Batterie so wird die Verformung zu einem Kontakt des Batteriegehäuses 12 mit den Batterieeinzelzellen 4 und hier insbesondere mit den Hüllblechen 15 führen. Dies würde dann auf Grund des typischer Weise metallischen Batteriegehäuses 12 zu einem Kurzschluss zumindest einiger der Batterieeinzelzellen 4 führen. Selbst wenn das aus Gründen der Abschirmung üblicher Weise metallisch ausgeführte Batteriegehäuse 12 eine entsprechende isolierende Beschichtung aufweisen würde, besteht im Crashfall die Gefahr, dass diese entsprechend beschädigt wird, und so dennoch ein Kurschluss von zumindest einigen der Batterieeinzelzellen 4 auftreten kann. Bei gegebenenfalls gleichzeitig beschädigter Kühlplatte 7 könnte es außerdem zu einem Kontakt des Kühlmediums mit dem aktiven Material in den Batterieeinzelzellen 4 kommen. All dies würde zu einer Überhitzung der Batterie 3 führen, welche leicht in einem Brand und/oder einer Explosion endet könnte.
Durch die erfindungsgemäßen plattenförmigen Crashleitelemente 13 kann dies jedoch effizient verhindert werden. Die Crashleitelemente 13 stehen in Richtung des Batteriegehäuses 12 seitlich über den Zellenstapel 5 hinaus. Wirkt nun eine Crashlast auf die Batterie 3, welche in 3 durch die Pfeile angedeutet ist, so wird diese zuerst das Batteriegehäuse 12 entsprechend verformen. Durch die in dem Zellenstapel 5 angeordneten Crashleitelemente 13, welche in Richtung des Batteriegehäuses 12 über den Zellenstapel 5 hinausstehen wird die Wandung des Batteriegehäuses 12 jedoch nicht gegen die Batterieeinzelzellen 4, sondern gegen die Crashleitelemente 13 gedrückt. Das Batteriegehäuse 12 kann daher nicht soweit eingedrückt werden, dass es die Batterieeinzelzellen nachhaltigt beschädigt oder kurzschließt. Die Crashlast wird dann durch die Crashleitelemente 13 auf die andere Seite des Zellenstapels 5 geleitet, und wird auch dort auf das Batteriegehäuse 12 weitergegeben. Die plattenförmigen Crashleitelemente 13 stabilisieren somit den Aufbau und verhindern ein kollabieren des Batteriegehäuses 12 und damit eine Beschädigung der Batterieeinzelzellen 4 durch das Batteriegehäuse 12. Durch die flächige Anordnung zwischen den Batterieeinzelzellen des Zellenstapels 5 kann außerdem eine gewisse Bewegung der zwischen den Crashleitelementen 13 angeordneten Batterieeinzelzellen 4 gegenüber den Crashleitelemente 13 auftreten, so dass es eher zu einem Verschieben der Batterieeinzelzellen 4 zueinander als zu einer Deformation der selben kommen wird. Die Kräfte werden also über das Batteriegehäuse 12 und Crashleitelemente 13 abgeleitet, ohne die Batterieeinzelzellen 4 mit zuviel Belastung zu beaufschlagen.
In 5 ist nun eines der Crashleitelemente 13 nochmals in einer detaillierteren dreidimensionellen Darstellung zu erkennen. Grundsätzlich sind zumindest die den jeweiligen Kanten zugewandten Bereiche jedes der Crashleitelemente 13 aus elektrischen nicht leitendem Material ausgebildet. Besonders günstig ist es hinsichtlich der Herstellung und der Stabilität, wenn das ganze Crashleitelement 13 aus isolierendem Material ausgebildet wird. Dadurch wird jedoch der Stromfluss in dem Zellenstapel 5 unterbrochen. Hierfür kann es daher vorgesehen sein, an bestimmten Stellen in dem Crashleitelement 13 leitende Bereiche 16 vorgesehen, welche die beiden rechts und links des Crashelements 13 angeordneten Batterieeinzelzellen 4 entsprechend den benötigten Vorgaben elektrisch verbinden. Diese elektrischen leitenden Bereiche 16 können beispielsweise in Form von Metallscheiben in die ansonsten aus nicht leitendem Material ausgebildeten Crashleitelemente 13 eingebracht werden. Beispielhaft kann das Crashleitelement 13 aus einem Kunststoffmaterial oder einem faserverstärkten Material ausgebildet sein, um entsprechend hohe Kräfte ableiten zu können. Im Bereich der leitenden Elemente 16 könnte dieses Material mit einer Bohrung versehen werden, in welche dann ein Metallkern aus einem entsprechend gut leitenden Metall wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer eingepresst werden kann.
In der Darstellung der 5 ist zu erkennen, dass eine besonders günstige Ausführungsform des Crashleitelements 13 dieses nicht als reine Platte mit einer quadratischen oder rechteckigen Grundfläche ausbildet, wie dies grundsätzlich auch möglich wäre. Damit das Crashleitelement 13 auch eine sichere Positionierung der Kühlplatte 7 und des Gehäusedeckels 8, insbesondere jedoch der Kühlplatte 7 realisieren kann, sind entsprechende Vorsprünge 17 beziehungsweise Ausnehmungen der Seitenkanten realisiert, so dass das Crashleitelement 13 formschlüssig auf die Kühlplatte 7 aufgesetzt werden kann, und das der Gehäusedeckel 8 ebenso formschlüssig in die Crashleitelemente 13 eingelegt werden kann. Dieser Aufbau stabilisiert den Zellenblock 10 zusätzlich so dass eine crashbedingte Beeinträchtigung weitestgehend vermieden werden kann.
Je nach Aufbau und insbesondere je nach Länge des Zellenstapels 5 muss eine geeignete Anzahl an Crashleitelementen 13 eingesetzt werden, welche bei üblichen Crashszenarien eine ausreichende Stabilisierung des Batteriegehäuses 12 und damit einen Kontakt des Batteriegehäuses 12 zu den Batterieeinzelzellen 4 verhindert. Andererseits kann die Anzahl an Crashleitelementen 13 auch nicht zu hoch gewählt werden, da diese ohne elektrische Funktionalität sind und damit die Baugröße der Batterie 3 und insbesondere die Länge des Zellenstapels 5 verlängern. Eine zu große Anzahl an derartigen Crashleitelementen 13 würde also die Baugröße der Batterie 3unnötig erhöhen und die Leistungsdichte senken. Da hat es sich besonders günstig erwiesen, wenn die Crashleitelemente 13 ausgehend von der Mitte des Zellenstapels 5 in gleichmäßigen Abstand zu dieser Mitte angeordnet werden. Bei üblichen Aufbauten, wie sie beispielsweise in den Figuren dargestellt sind, reichen dann zwei der Crashleitelemente 13 aus, um im Crashfall einen Kollaps des Batteriegehäuses 12 mit damit verbunden eine Beschädigung und/oder einen Kurzschluss der Batterieeinzelzellen 4 weitestgehend zu verhindern.
Bei einer entsprechenden Rahmenflachbauweise mit metallischen Hüllblechen 15 und einem Rahmen 14 aus isolierendem Material kann es nun zusätzlich vorgesehen sein, dass zumindest eine gewisse Anzahl der Rahmen zusätzlich zu den Crashleitelementen 13 an wenigstens zwei ihrer Seitenkanten zumindest abschnittsweise über die Hüllbleche 15 hinausragen. Eine derartige Batterieeinzelzelle 4 ist in 6 beispielhaft dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus dem Rahmen 14 sowie den Hüllblechen 15, wie es bereits oben erläutert wurde, und wie es in der vergrößerten Darstellung der 4 zu erkennen ist. Der Rahmen 14 der hier dargestellten Ausgestaltung der Batterieeinzelzelle 4 weißt nun an jeder seiner Seitenkanten Bereiche 18 auf, welche seitlich über die Hüllbleche 15 hinausragen. Auch diese Bereiche 18 sind aus dem isolierenden Material des Rahmens 14 gefertigt und werden typischer Weise einstückig mit diesem ausgebildet, sie könnten jedoch auch mit dem Rahmen verklebt ausgebildet sein. Diese überstehenden Abschnitte 18 sorgen nun dafür, dass bei einer Deformation des Batteriegehäuses 12 sich dieses Batteriegehäuse 12 auf den überstehenden Abschnitten 18 abstützt und nicht mit den Hüllblechen 15 der Batterieeinzelzellen 4 in Berührung kommt. Dies kann den Effekt der Crashleitelemente 13 entsprechend unterstützen, so dass beispielsweise in gewissen Abständen zwischen den Crashleitelementen 13 Batterieeinzelzellen 4 eingesetzt werden, deren Rahmen derartige Bereiche 18 aufweist, um auch hier einen noch höhere Sicherheit gegen einen Kurzschluss der Batterieeinzelzellen 4 zu erzielen.
In 7 ist nochmals eine detaillierte Darstellung zu erkennen, bei der eine Vergrößerung des Abschnitts in 6 der Batterieeinzelzelle 4 dargestellt ist, in etwa analog zu der Darstellung in 4. Auch hier sind die beiden Hüllbleche 15 erkennbar, welche seitlich an dem Rahmen 14 anliegen. Der Bereich 18 ragt hier nun über die Hüllbleche 15 hinaus. Er ist dabei so ausgebildet, dass er im Bereich 18 eine größere Dicke aufweist, als in dem Bereich in dem er mit in flächigen Kontakt mit den Hüllblechen 15 steht. Diese Veränderung der Dicke dabei über eine Stufe 19 realisiert, welche so ausgebildet ist, dass sich bei einer Krafteinleitung vom Bereich 18 her, wie es durch die Pfeile angedeutet ist, die Hüllbleche 15 an dieser Stufe 19 abstützen, so dass es nicht zu einem Verschieben des Rahmens 14 gegenüber den Hüllblechen 15 kommen kann. Dadurch kann verhindert werden, dass die Hüllbleche 15 trotz der Bereiche 18, über den Rahmen 14, hinausragen können, was es zu einem Kurzschluss zwischen den einzelnen Hüllblechen 15 durch das metallische Batteriegehäuse 12 führen könnte.
Der Aufbau mit den Crashleitelementen 13 und gegebenenfalls den zusätzlichen Abschnitten 18 an zumindest einigen der Batterieeinzelzellen 4 erlaubt somit eine Batterie 3 welche auch bei einem Crash des Fahrzeugs mit entsprechender Verformung der Frontpartie und/oder der Heckpartien, in welcher die Batterie 3 angeordnet ist, eine vergleichsweise hohe Sicherheit der Batterie 3 gewährleistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007063181 [0019]

Claims

Batterie mit einer Vielzahl von flachen, im wesentlichen plattenförmigen Batterieeinzelzellen, welche zu einem Zellenstapel gestapelt sind, und mit einem den Zellenstapel umgebenen Batteriegehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zellenstapel (5) parallel zu den Batterieeinzelzellen (4) wenigstens ein im wesentlichen plattenförmiges Element (13), als Crashleitelement, angeordnet ist, welches in wenigstens zwei gegenüberliegenden Richtungen in Richtung des Batteriegehäuses (12) aus dem Zellenstapel (5) hinausragt.
Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (13) zumindest in seinen den jeweiligen Kanten zugewandten Bereichen aus einen elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet ist.
Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (13) wenigstens zwei von einander getrennte elektrisch leitende Bereiche (16) aufweist, durch welche Strom von der einen Plattenfachseite zur anderen Plattenflachseite des Elements (13) leitbar ist.
Batterie nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellenstapel (5) aus bipolaren Batterieeinzelzellen (4) aufgebaut ist.
Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinzelzellen (4) in Lithium-Ionentechnologie realisiert sind.
Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellenstapel (5) auf einer Kühlplatte (7) angeordnet ist, wobei das wenigstens eine Element (13) quer zur längsten Erstreckung der Kühlplatte (7) angeordnet ist.
Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element (13) durch Ausnehmungen und/oder Vorsprünge (17) quer zur Kühlplatte formschlüssig gehalten ist.
Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinzelzellen (4) in Rahmenflachbauweise mit metallischen Hüllblechen (15) und einem Rahmen (24) aus isolierendem Material ausgebildet sind, wobei wenigstens eine gewisse Anzahl der Batterieeinzelzellen (4) im Bereich der Rahmen (14) an wenigstens zwei ihrer Seitenkanten zumindest abschnittweise (18) über die Hüllbleche (15) hinausragen.
Batterie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (14) im Bereich der Abschnitte (18), welche über die Ölbleche (15) hinausragen eine größere Dicke aufweist als im Bereich, in dem er in flächigem Kontakt zu den Hüllblechen (15) steht
Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Dicke mittels einer Stufe (19) realisiert ist, an der sich die Hüllbleche (15) in Richtung der Seitenkanten der Batterieeinzelzelle (4) abstützen.
Verwendung wenigstens einer Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, als Traktionsbatterie in einem Fahrzeug.
Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Batterie (3) im Frontbereich und/oder Heckbereich des Fahrzeugs (1) angeordnet ist.
Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Batterie (3) mit ihrer Stapelrichtung im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung (F) angeordnet ist.