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DE102015006299B3 - Energiespeicher - Google Patents

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DE102015006299B3
DE102015006299B3 DE102015006299.9A DE102015006299A DE102015006299B3 DE 102015006299 B3 DE102015006299 B3 DE 102015006299B3 DE 102015006299 A DE102015006299 A DE 102015006299A DE 102015006299 B3 DE102015006299 B3 DE 102015006299B3
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Erdal Acikgoez
Jörg Schmidt
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Audi AG
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Abstract

Energiespeicher, umfassend ein Gehäuse mit mehreren das Gehäuse in mehrere fachartige Abschnitte unterteilenden, längs- und/oder quer verlaufenden Trennelementen, wobei in jedem Abschnitt wenigstens ein Speichermodul angeordnet ist, wobei an zumindest einem Teil der Trennelemente (4) jeweils wenigstens ein Spannelement (7) mit jeweils wenigstens einem seitlich reversibel ausfahrbaren Spannabschnitt (15) vorgesehen ist, welcher Spannabschnitt (15) in der Spannstellung seitlich an einem benachbarten Speichermodul (6) anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher, umfassend ein Gehäuse mit mehreren das Gehäuse in mehrere fachartige Abschnitte unterteilenden, längs- und/oder quer verlaufenden Trennelementen, wobei in jedem Abschnitt wenigstens ein Speichermodul angeordnet ist.
  • Derartige Energiespeicher kommen insbesondere bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen umfassend einen Verbrennungs- und einen Elektromotor zum Einsatz. Sie sind modular aufgebaut, das heißt, dass in einem Gehäuse mehrere miteinander entsprechende verschaltete Speichermodule angeordnet sind. Diese Module können als prismatische, zylindrische oder Pouchzellen ausgeführt sein.
  • Zur Aufnahme der Speichermodule ist das Gehäuse fachartig unterteilt, das heißt, dass mittels mehrerer längs- und/oder querverlaufender Trennelemente eine Mehrzahl an fachartigen Abschnitten gebildet sind. Bevorzugt kommen sowohl längs- als auch querverlaufende Trennelemente, die eine Art Gefach bilden, zum Einsatz. In jedem Abschnitt ist üblicherweise ein Speichermodul angeordnet respektive darin aufgenommen.
  • In der Praxis hat sich herausgestellt, dass sich die Geometrie eines Speichermoduls im Betrieb verändern kann. So wächst ein Speichermodul umfassend eine prismatische Zelle mitunter in die Länge, während ein Modul umfassend eine Pouchzelle in die Breite wächst, mithin also breiter wird. Insbesondere bei Pouchzellenmodulen kann es dabei dazu kommen, dass sich aufgrund der Verbreiterung die Module fest an die benachbarten Trennelemente anlegen, sich mithin also zwischen diesen einquetschen. Kommt es im Problemfall dazu, dass ein solches Modul ausgetauscht werden müsste, so ist dies aufgrund dieses festen Sitzes eines solchen Speichermoduls zerstörungsfrei nicht immer möglich.
  • Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Energiespeicher anzugeben, der demgegenüber verbessert ist.
  • Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Energiespeicher der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass an zumindest einem Teil der Trennelemente jeweils wenigstens ein Spannelement mit jeweils wenigstens einem seitlich reversibel ausfahrbaren Spannabschnitt vorgesehen ist, welcher Spannabschnitt in der Spannstellung seitlich an einem benachbarten Speichermodul anliegt.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehenen Spannelemente ermöglichen es, die an ihnen anliegenden Speichermodule auf Abstand zum jeweiligen Trennelement zu halten, so dass sich das Speichermodul, selbst wenn es seine Geometrie etwas ändert, nicht an das Trennelement anlegen kann bzw. sich nicht zwischen zwei benachbarten Trennelementen einquetschen kann. Hierzu weist jedes Spannelement wenigstens einen seitlich reversibel ausfahrbaren Spannabschnitt auf. Bei der Montage wird das Gehäuse mit Speichermodulen bestückt, wonach die Spannelemente betätigt werden, so dass der jeweilige Spannabschnitt seitlich am jeweiligen Speichermodul anliegt. Hierüber kann das Speichermodul, das von Haus aus einen geringen Abstand (üblicherweise 1–2 mm) zum Trennelement aufweist, in dieser Position fixiert werden. Kommt es nun zu einer betriebsbedingten Geometrieänderung des Speichermoduls, so erhöht sich gegebenenfalls der Druck auf den Spannabschnitt, ein festes Verquetschen oder Verklemmen zwischen den benachbarten Trennelementen tritt jedoch nicht auf. Im Reparaturfall ist es nun möglich, das Spannelement zu betätigen und den ausgefahrenen Spannabschnitt vom Speichermodul zu lösen. Dieses wird also aus seiner Fixierung gelöst, wonach es entnommen und gegen ein neues Speichermodul ausgetauscht werden kann.
  • Unter Verwendung der trennelementseitig vorgesehenen Spannelemente ist es folglich möglich, die Speichermodule zu fixieren respektive in definiertem Abstand zum jeweiligen Trennelement zu halten, wobei die Speichermodule gegebenenfalls über entsprechende Befestigungselemente am Gehäuseboden grundsätzlich fixiert sind: Darüber hinaus ist es möglich, ein Speichermodul auch aus seiner Fixierung zu lösen und auszutauschen, es ist lediglich erforderlich, das Spannelement zu lösen. Denn ein Verquetschen zwischen zwei Trennelementen ist vorteilhaft vermieden. Die Trennelemente selbst sind in an sich bekannter Weise wand- oder stegartig ausgeführt. Sie bestehen zumeist aus Aluminium, wie üblicherweise das gesamte Gehäuse mit Boden, Seitenwänden und Deckel aus Aluminium gefertigt ist.
  • An jedem Trennelement kann nur ein Spannelement vorgesehen sein, bevorzugt jedoch sind mehrere Spannelemente an jedem Trennelement angeordnet. Die Anzahl der Spannelemente richtet sich nach der Größe des jeweiligen Abschnitts und damit der Größe des aufzunehmenden Speichermoduls. Bevorzugt sind die Spannelemente zweier parallel zueinander angeordneter Trennelemente einander gegenüberliegend angeordnet. Die parallel zueinander liegenden, wand- oder stegartigen Trennelemente sind also mit positionsgleich angeordneten Spannelementen versehen. Das heißt, dass ein in dem über diese Trennelemente begrenzten Abschnitt aufgenommenes Speichermodul an einander gegenüberliegenden Seiten über ein Spannelement fixiert ist.
  • Jedes Spannelement kann nur einen Spannabschnitt aufweisen, wirkt also nur zu einer Seite hin. Eine zweckmäßige Erfindungsalternative sieht hierzu jedoch vor, dass jedes Spannelement zwei Spannabschnitte aufweist, die separat voneinander oder simultan zu entgegengesetzten Seiten ausfahrbar ist. Ein solches, zwei Spannabschnitte aufweisendes Spannelement kann folglich bei Anordnung an einem Trennelement zu beiden Seiten des Trennelements wirken, das heißt, dass die beiden Spannabschnitte in den Bereich zweier benachbarter, über das Trennelement abgegrenzter Abschnitte ausgefahren werden können. Mit einem Spannelement, insbesondere wenn beide Spannabschnitte auch simultan bewegbar sind, können folglich zwei Speichermodule im benachbarten Abschnitt fixiert werden.
  • Die Spannabschnitte selbst sind bevorzugt plattenförmig ausgeführt. Sie weisen vorzugsweise eine größere Fläche auf, damit sie über eine hinreichende Fläche seitlich am Speichermodul angreifen können und dieses verspannen können, ohne eine Punktlast aufzubringen. Um ein Speichermodul über einen Spannabschnitt nicht zu beschädigen ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Spannabschnitte einen am Speichermodul angreifenden Abschnitt aus einem weichen oder elastischen Material aufweisen. Hierzu kann beispielsweise ein Gummi oder ein Kunststoff aus einem Elastomer oder einem weichen Thermoplast verwendet werden. Ein solcher Materialabschnitt kann an einem entsprechenden Träger, der Teil des Spannabschnitts ist, angeordnet sein. Alternativ dazu ist es natürlich denkbar, den Spannabschnitt selbst aus einem solchen Material zu bilden, mithin also insgesamt aus einem weiche oder elastischen Material zu fertigen.
  • Zum Bewegen des oder der Spannabschnitte ist zweckmäßigerweise ein manuell zu betätigendes Stellelement vorgesehen, mit dem der oder die Spannabschnitte gekoppelt sind. Bei Betätigung des Stellelements wird der jeweilige Spannabschnitt von der eingefahrenen Stellung in eine am Speichermodul anliegende Stellung bewegt.
  • Zum Koppeln von Spannabschnitt und Stellelement ist bevorzugt eine Gelenkmechanik vorgesehen, über der oder die die Spannabschnitte mit dem Stellelement bewegungsgekoppelt sind. Über eine solche Gelenkmechanik kann der Spanndruck, den die Spannabschnitte auf ein Speichermodul ausüben, entsprechend exakt respektive dosiert eingestellt werden. Auch wird die Kraft, die im Falle einer Geometrieänderung des Speichermoduls auf den Spannabschnitt ausgeübt wird, von der Gelenkmechanik aufgenommen und nicht unmittelbar auf das Stellelement gegeben, so dass dieses die Gelenkmechanik auch im Lastfall ohne weiteres betätigen kann.
  • Ist nur ein Spannabschnitt pro Spannelement vorgesehen, so kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Gelenkmechanik eine erste positionsfeste Hülse und eine eine Gewindebohrung aufweisende bewegliche zweite Hülse aufweist, wobei an jeder Hülse ein Gelenkarm schwenkbar angeordnet ist, an welchem Gelenkarm der Spannabschnitt angelenkt ist, wobei das Stellelement die erste Hülse durchgreift und mit der zweiten Hülse verbunden ist. Diese Gelenkmechanik ist als Hebelmechanik ausgeführt. Bei Betätigung des Stellelements wird die bewegliche zweite Hülse in Richtung der ersten Hülse bewegt. Dies führt dazu, dass die an den Hülsen angeordneten Gelenkarme verschwenkt werden, wodurch der Spannabschnitt zur Seite ausgefahren wird.
  • Sind zwei Spannabschnitte vorgesehen, so kann die erfindungsgemäß vorgesehene Gelenkmechanik ebenfalls eine erste positionsfeste und eine eine Gewindebohrung aufweisende bewegliche zweite Hülse aufweisen, wobei in diesem Fall an jeder Hülse zwei Gelenkarme schwenkbar angeordnet sind, an welchen Gelenkarmen die Spannabschnitte angelenkt sind, wobei das Stellelement die erste Hülse durchgreift und mit der zweiten Hülse verbunden ist. Die entsprechenden Gelenkarmpaare sind an den Hülsen einander gegenüberliegend angeordnet, so dass sie sich beim Bewegen der zweiten Hülse relativ zur ersten Hülse entgegengesetzt bewegen und die an ihnen angeordneten Spannabschnitte in entgegengesetzte Richtung seitlich ausgefahren werden.
  • Das Stellelement ist bevorzugt eine Schraube, die die erste Hülse durchgreift und in eine Gewindebohrung der zweiten Hülse eingeschraubt ist. Diese Schraube ist zur Betätigung des Spannelements lediglich zu drehen, was dazu führt, dass die bewegliche zweite Hülse längs der Schraube wandert, da die Schraube in der Gewindebohrung in der zweiten Hülse verschraubt ist. Die erste Hülse bleibt positionsfest, sie weist lediglich eine Durchsteckbohrung auf. Je nach Drehrichtung der Schraube kann die zweite Hülse zur ersten Hülse bewegt werden, was zu einem Ausschwenken des oder der Spannabschnitte führt, bzw. von der ersten Hülse wegbewegt werden, was zu einem Einfahren des oder der Spannabschnitte führt. Über die Schraube kann die Bewegung der Gelenkmechanik sehr exakt gesteuert werden, auch kann hierüber der Anpressdruck des oder der Spannabschnitte an dem jeweiligen Speichermodul sehr genau eingestellt respektive überwacht werden.
  • Alternativ zur Verwendung einer solchen Schraube ist es auch denkbar, dass das Stellelement eine über einen Knebel bewegbare Zugstange ist, die die erste Hülse durchgreift und mit der zweiten Hülse verbunden ist. In diesem Fall ist zum Bewegen der Zugstande der Knebel entsprechend zu verschwenken. Das Anziehen der Zugstange bewirkt, dass die zweite Hülse in Richtung der ersten bewegt wird und es zum Ausfahren des oder der Spannabschnitte kommt. Wird die Zugstange in die andere Richtung bewegt, so wird die zweite Hülse von der ersten Hülse wegbewegt, der oder die Spannabschnitte werden wieder eingefahren, die Speichermodule können entnommen werden.
  • Anstelle einer positionsfesten Hülse und einer beweglichen Hülse ist es auch denkbar, zwei gegenläufig zueinander bewegbare Hülsen zu verwenden. Eine diesbezügliche Erfindungsalternative sieht hierzu bei einem Spannabschnitt vor, dass die Gelenkmechanik eine erste Hülse und zweite Hülse aufweist, die jeweils eine Gewindebohrung aufweisen und beweglich sind, wobei das Stellelement eine Schraube mit zwei unterschiedlichen Gewindeabschnitten mit entgegengesetzten Steigungsrichtungen ist, wobei die erste Hülse auf dem einen Gewindeabschnitt und die zweite Hülse auf dem anderen Gewindeabschnitt angeordnet ist, wobei an jeder Hülse ein Gelenkarm schwenkbar angeordnet ist, an welchen Gelenkarmen der Spannabschnitt angelenkt ist. Beide Hülsen wandern also auf der Schraube, wenn diese gedreht wird, und ändern simultan ihren Abstand.
  • Sind zwei Spannabschnitte vorgesehen, so siehe eine diesbezügliche Erfindungsalternative vor, dass die Gelenkmechanik eine erste Hülse und zweite Hülse aufweist, die jeweils eine Gewindebohrung aufweisen und beweglich sind, wobei das Stellelement eine Schraube mit zwei unterschiedlichen Gewindeabschnitten mit entgegengesetzten Steigungsrichtungen ist, wobei die erste Hülse auf dem einen Gewindeabschnitt und die zweite Hülse auf dem anderen Gewindeabschnitt angeordnet ist, wobei an jeder Hülse zwei Gelenkarme schwenkbar angeordnet sind, an welchen Gelenkarmen die Spannabschnitte angelenkt sind.
  • Die Spannelemente sind bevorzugt in das jeweilige Trennelement, also die Trennwand oder den Trennsteg, integriert, also in das jeweilige Trennelement eingebaut. Dieses weist eine seitliche Öffnung auf, durch die der oder die Spannabschnitte seitlich heraustreten. Es ergibt sich also ein kompakter Aufbau, wobei natürlich das Stellelement, sei es die Schraube, sei es der Knebel, an der Oberseite des Trennelements manuell betätigbar positioniert ist.
  • Die beiden Hülsen sind in diesem Fall im Bereich der Öffnung angeordnet, wobei das Stellelement, insbesondere die Schraube oder die Zugstange, die Öffnung durchgreift. Die erste Hülse ist entsprechend positionsfest am Trennelement angeordnet, beispielsweise über ein entsprechendes Befestigungselement oder dergleichen. Die bewegliche zweite Hülse ist in oder an einer entsprechenden Führung am Trennelement beweglich aufgenommen. Sind zwei bewegliche Hülsen vorgesehen, so sind beide in oder an entsprechenden Führungen am Trennelement aufgenommen.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen.
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Energiespeichers in einer Teilansicht, als Aufsicht,
  • 2 eine Prinzipdarstellung eines Spannelements mit zwei seitlich ausfahrbaren Spannabschnitten in der Montagestellung in einem Trennelement,
  • 3 eine Prinzipdarstellung eines Spannelements einer zweiten Ausführungsform,
  • 4 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Energiespeichers in einer Teilansicht mit Spannelementen im entspannten Zustand, und
  • 5 die Ansicht aus 4 mit verspannten Spannelementen.
  • 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Energiespeicher 1, umfassend ein hier nur angedeutetes Gehäuse 2 sowie mehrere, das Gehäuse 2 in mehrere fachartige Abschnitte 3 unterteilende, längs- und querverlaufende Trennelemente 4, 5, wobei die Trennelemente 4 im gezeigten Beispiel längsverlaufend und die Trennelemente 5 querverlaufend dargestellt sind. Bei den Trennelementen 4, 5 handelt es sich beispielsweise um Trennwände oder Trennstege, die, wie auch das Gehäuse 2, bevorzugt aus Aluminium gefertigt sind. Die Trennelemente 4, 5 bilden eine Art Gefach, das das Gehäuseinnere entsprechend unterteilt. Während im gezeigten Beispiel nur vier Trennelemente 4 und zwei Trennelemente 5 dargestellt sind, ist das Gehäusevolumen selbstverständlich über weit mehr solcher Trennelemente in eine Vielzahl einzelner Abschnitte 3 unterteilt.
  • In jedem Abschnitt 3 ist ein Speichermodul 6 aufgenommen, bei dem es sich beispielsweise um ein Pouch-Zellenmodul handelt.
  • Wie 1 ferner zeigt, sind im gezeigten Beispiel an den längslaufenden Trennelementen 4 jeweils zwei Spannelemente 7 angeordnet. Diese Spannelemente 7 dienen dazu, das benachbarte Speichermodul 6 im jeweiligen Abschnitt, der über das Trennelement 4 begrenzt wird, seitlich zu verspannen und in definiertem Abstand zum Trennelement zu halten. Ersichtlich sind die Speichermodule 6 mit geringem Abstand zu den Trennelementen 4 angeordnet, der Abstand beträgt ca. 1–2 mm. Dieser Abstand soll über die Betriebszeit beibehalten werden, das heißt, dass vermieden werden soll, dass sich aufgrund einer betriebsbedingten Geometrieänderung der Speichermodule 6 sich die Speichermodule 6 fest gegen die Trennelemente 4 verspannen und mithin zerstörungsfrei nicht mehr entnehmbar sind.
  • 2 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung ein Spannelement 7 in einer detaillierteren Ansicht. Das Spannelement 7 ist in dem Trennelement 4 integriert. Hierzu weist das Trennelement 4 eine entsprechende Aufnahme oder Öffnung 8 auf, in der die wesentlichen Komponenten des Spannelements 7 angeordnet sind.
  • Das Spannelement 7 umfasst ein Stellelement 9, im gezeigten Beispiel eine Schraube 10. Diese ist mit ihrem Schraubenkopf 11 im Bereich der Oberseite 12 der Trennwand angeordnet. Sie erstreckt sich durch eine Längsbohrung 13 im Trennelement 4 und durchsetzt die Aufnahme oder Öffnung 8. Das Schraubenende ist in einer entsprechenden Bohrung 14 aufgenommen, wobei die Schraube 10 axial gesehen positionsfest ist, sie kann sich lediglich drehen
  • Das Spannelement 7 umfasst des Weiteren im gezeigten Beispiel zwei Spannabschnitte 15, die über eine Gelenkmechanik 16 mit dem Stellelement 9, hier also der Schraube 10 bewegungsgekoppelt sind. Diese Gelenkmechanik 16 umfasst eine erste Hülse 17, die im gezeigten Beispiel positionsfest an der Trennwand im Bereich der Öffnung 8 aufgenommen ist. Hierzu ist beispielsweise eine entsprechende Ausnehmung 18 trennwandseitig vorgesehen, in die die erste Hülse 17 eingesetzt ist und in der sie beispielsweise über ein nicht näher gezeigtes Befestigungselement wie eine Schraube oder über eine Klebeverbindung fixiert ist. Die erste Hülse 17 weist eine Durchgangsbohrung 19 auf, die von der Schraube 10 durchgriffen ist.
  • Die Gelenkmechanik 16 umfasst eine zweite, bewegliche Hülse 20, die eine Gewindebohrung 21 aufweist, in welche die Schraube 10 eingeschraubt ist. Die zweite Hülse 20 ist in einem nach unten vertieften Bereich der Öffnung 8 aufgenommen, in den und aus dem sich die zweite Hülse bewegen kann.
  • Des Weiteren umfasst die Gelenkmechanik 16 zwei erste Gelenkarme 22, die an der ersten Hülse 17 schwenkbar angelenkt sind, und an denen der Spannabschnitt 15 angelenkt ist. Sie umfasst ferner zwei zweite Gelenkarme 23, die an der zweiten Hülse 20 angelenkt sind, und die ebenfalls schwenkbar mit dem Spannabschnitt 15 verbunden sind.
  • Ersichtlich liegen die Gelenkarmpaare einander gegenüber, sind also an entgegengesetzten Seiten des Trennelements 4 vorgesehen, wie auch die beiden Spannabschnitte 15.
  • Wird nun die Schraube 10 gedreht, so wandert die zweite Hülse 20 längs der Schraube 10, also entlang der Schraubenlängsachse. Je nach Drehrichtung nähert sie sich der ersten Hülse 17 oder entfernt sich von ihr. Durch die ausgezogenen Pfeile A ist der Fall dargestellt, dass die Spannabschnitte zum Verspannen nach außen ausgefahren werden. Wird also die Schraube 10 in Richtung des Pfeils A gedreht, so bewegt sich die zweite Hülse 20 in Richtung des an ihr dargestellten Pfeils A nach oben, also in Richtung der erste Hülse 17. Die Gelenkarme 22, 23 verschwenken entsprechend, die Spannabschnitte 15 werden aufgrund der Veränderung des Abstands der Hülsen zueinander nach außen ausgefahren.
  • Wird die Schraube in Richtung des gestrichelten Pfeils B gedreht, also in entgegengesetzte Richtung, so bewegt sich die zweite Hülse 20 in die entgegengesetzte Richtung, sie entfernt sich von der ersten Hülse 17. Dies führt dazu, dass die Gelenkarme 22, 23 wieder einschwenken und folglich die Spannabschnitte 15 eingefahren werden.
  • Alternativ zu der beschriebenen Ausgestaltung mit einer positionsfesten ersten Hülse 17 und einer beweglichen zweiten Hülse 20 wäre es auch denkbar, zwei bewegliche Hülsen vorzusehen. Ein derartigen Ausführungsbeispiel ist in 3 gezeigt. Der grundsätzliche Aufbau dieses Spannelements 7 entspricht dem gemäß 2. Das Spannelement 7 ist auch hier in einer Öffnung 8 des Trennelements 4 integriert.
  • Das Spannelement 7 umfasst ein Stellelement 9, im gezeigten Beispiel eine Schraube 10, die mit ihrem Schraubenkopf 11 im Bereich der Oberseite 12 der Trennwand angeordnet ist und sich durch eine Längsbohrung 13 im Trennelement 4 erstreckt und die Aufnahme oder Öffnung 8 durchsetzt.
  • Das Spannelement 7 umfasst des Weiteren im gezeigten Beispiel zwei Spannabschnitte 15, die über eine Gelenkmechanik 16 mit dem Stellelement 9, hier also der Schraube 10 bewegungsgekoppelt sind. Diese Gelenkmechanik 16 umfasst hier zwei bewegbare Hülsen 17 und 20, die jeweils in entsprechenden Vertiefungen im Bereich der Öffnung 8 beweglich angeordnet und geführt sind. Beide Hülsen 17, 20 weisen jeweils eine Gewindebohrung 25, 26 auf, wobei die Gewindebohrungen 25, 26 jedoch unterschiedliche Steigungsrichtungen aufweisen. Die Schraube 10 weist in diesem Fall ebenfalls zwei unterschiedliche Gewindeabschnitte 27, 28 auf, in denen die Gewindesteigungen ebenfalls in unterschiedliche Richtungen laufen.
  • Des Weiteren umfasst die Gelenkmechanik 16 zwei erste Gelenkarme 22, die an der ersten Hülse 17 schwenkbar angelenkt sind, und an denen der Spannabschnitt 15 angelenkt ist. Sie umfasst ferner zwei zweite Gelenkarme 23, die an der zweiten Hülse 20 angelenkt sind, und die ebenfalls schwenkbar mit dem Spannabschnitt 15 verbunden sind.
  • Wird in diesem Fall die Schraube 10 gedreht, so laufen je nach Drehrichtung der Schraube 10 beide beweglichen Hülsen 17, 20 auf der Schraube 10 entweder aufeinander (siehe die ausgezogenen Pfeile A) zu oder voneinander weg (siehe die gestrichelten Pfeile B), so dass die Gelenkmechaniken 16 die Spannabschnitte 15 entsprechend nach außen ausfahren oder wieder einziehen. In diesem Fall entfällt die positionsfeste Anordnung der ersten Hülse, wie zum Ausführungsbeispiel gemäß 2 beschrieben. Vielmehr ist hier auch die erste Hülse in einem nach oben vertieften Bereich der Öffnung aufgenommen, in und aus dem sie sich bewegen kann, wie dies auch für die zweite Hülse 20 gilt. Die Hülsen 17 und 20 sind entsprechend geführt, so dass sie sich bei einer Drehbewegung der Schraube 10 nicht um die eigene Achse mitdrehen.
  • Unabhängig davon, ob nun eine oder zwei bewegliche Hülsen vorgesehen sind, ist die oder sind die beweglichen Hülsen bevorzugt axial beweglich, jedoch verdrehfest geführt, so dass sie sich nicht mit der Schraube 10 um die eigene Achse drehen.
  • 4 zeigt in einer Prinzipdarstellung den erfindungsgemäßen Energiespeicher 1 mit mehreren eingesetzten Speichermodulen 6 sowie den Spannelementen 7, die in den Trennwänden 4 aufgenommen sind. Die Spannelemente 7 sind hier im entspannten Zustand gezeigt, ersichtlich liegen die Spannabschnitte 15 nicht an den entsprechenden Modulseitenwänden 24 an.
  • Nach vollständiger Bestückung des Gehäuses werden nun die Spannelemente 7 betätigt, so dass die Spannabschnitte 15 ausgefahren werden. Dieser Zustand ist in 5 gezeigt. Ersichtlich liegen die Spannabschnitte 15 an den Speichermodulseitenflächen 24 an, so dass die Speichermodule 6 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Spannelementen 7 (zur gegenüberliegenden Anordnung siehe auch 1) verspannt sind. Sie werden, siehe 4, in einem definierten Abstand zum jeweiligen Trennelement 4 fixiert, wobei dieser Abstand wie beschrieben wenige Millimeter beträgt. Diesen Abstand behalten die Trennelemente auch bei einer Geometrieänderung bei, lediglich der Spanndruck zwischen Spannelement 7 und Speichermodul 6 nimmt zu. Eine Anlage an die Trennelementfläche und ein Verspreizen zwischen zwei Trennelementen 4 ist jedoch ausgeschlossen.
  • Im Reparaturfall ist es zum Lösen eines Speichermoduls 6 lediglich erforderlich, die zugeordneten Spannelemente 7 zu lösen, wozu die Schraube 10 entsprechend zu verdrehen ist, so dass die Spannabschnitt 15 wieder eingefahren werden.
  • Während in den 4 und 5 dem Grunde nach Spannelemente, wie sie in 3 gezeigt sind, dargestellt sind, die also zwei bewegliche Hülsen aufweisen, ist es selbstverständlich denkbar, auch Spannelemente 7 mit nur einer beweglichen und einer positionsfesten Hülse, wie in 2 gezeigt, zu verwenden.

Claims (15)

  1. Energiespeicher, umfassend ein Gehäuse mit mehreren das Gehäuse in mehrere fachartige Abschnitte unterteilenden, längs- und/oder quer verlaufenden Trennelementen, wobei in jedem Abschnitt wenigstens ein Speichermodul angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, ein Speichermodul angeordnet ist und wobei an zumindest einem Teil der Trennelemente (4) jeweils wenigstens ein Spannelement (7) mit jeweils wenigstens einem seitlich reversibel ausfahrbaren Spannabschnitt (15) vorgesehen ist, welcher Spannabschnitt (15) in der Spannstellung seitlich an einem benachbarten Speichermodul (6) anliegt.
  2. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Trennelement (4) ein oder mehrere Spannelemente (7) vorgesehen sind.
  3. Energiespeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (7) zweier parallel zueinander angeordneter Trennelemente (4) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  4. Energiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spannelement (7) zwei Spannabschnitte (15) aufweist, die separat voneinander oder simultan zu entgegengesetzten Seiten ausfahrbar sind.
  5. Energiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannabschnitte (15) plattenförmig ausgeführt sind.
  6. Energiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannabschnitte (15) einen am Speichermodul (6) angreifenden Abschnitt aus einem weichen oder elastischen Material aufweisen, oder dass die Spannabschnitte (15) aus einem solchen Material bestehen.
  7. Energiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Spannabschnitte (15) mit einem manuell zu betätigenden Stellelement (9) gekoppelt sind, bei dessen Betätigung der jeweilige Spannabschnitt (15) von einer eingefahrenen Stellung in eine am Speichermodul (6) anliegende Stellung bewegbar ist.
  8. Energiespeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dass der oder die Spannabschnitte (15) mit dem Stellelement (9) über eine Gelenkmechanik (16) bewegungsgekoppelt sind.
  9. Energiespeicher nach Anspruch 8, wobei ein Spannabschnitt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkmechanik (16) eine erste positionsfeste Hülse (17) und eine bewegliche zweite Hülse (20) aufweist, wobei an jeder Hülse (17, 20) ein Gelenkarm (22, 23) schwenkbar angeordnet ist, an welchen Gelenkarmen (22, 23) der Spannabschnitt (15) angelenkt ist, wobei das Stellelement (9) die erste Hülse (17) durchgreift und mit der zweiten Hülse (20) verbunden ist.
  10. Energiespeicher nach Anspruch 8, wobei zwei Spannabschnitte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkmechanik (16) eine erste positionsfeste Hülse (17) und eine bewegliche zweite Hülse (20) aufweist, wobei an jeder Hülse (17, 20) zwei Gelenkarme (22, 23) schwenkbar angeordnet sind, an welchen Gelenkarmen (22, 23) die Spannabschnitte (15) angelenkt sind, wobei das Stellelement (9) die erste Hülse (17) durchgreift und mit der zweiten Hülse (20) verbunden ist.
  11. Energiespeicher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (9) eine Schraube (10) ist, die die erste Hülse (17) durchgreift und in eine Gewindebohrung (21) der zweiten Hülse (20) eingeschraubt ist, oder dass das Stellelement eine über einen Knebel bewegbare Zugstange ist, die die erste Hülse durchgreift und mit der zweiten Hülse verbunden ist.
  12. Energiespeicher nach Anspruch 8, wobei ein Spannabschnitt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkmechanik (16) eine erste Hülse (17) und zweite Hülse (20) aufweist, die jeweils eine Gewindebohrung (25, 26) aufweisen und beweglich sind, wobei das Stellelement (9) eine Schraube (10) mit zwei unterschiedlichen Gewindeabschnitten (27, 28) mit entgegengesetzten Steigungsrichtungen ist, wobei die erste Hülse (17) auf dem einen Gewindeabschnitt (27) und die zweite Hülse (20) auf dem anderen Gewindeabschnitt (28) angeordnet ist, wobei an jeder Hülse (17, 20) ein Gelenkarm (22, 23) schwenkbar angeordnet ist, an welchen Gelenkarmen (22, 23) der Spannabschnitt (15) angelenkt ist.
  13. Energiespeicher nach Anspruch 8, wobei zwei Spannabschnitte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkmechanik (16) eine erste Hülse (17) und zweite Hülse (20) aufweist, die jeweils eine Gewindebohrung (25, 26) aufweisen und beweglich sind, wobei das Stellelement (9) eine Schraube (10) mit zwei unterschiedlichen Gewindeabschnitten (27, 28) mit entgegengesetzten Steigungsrichtungen ist, wobei die erste Hülse (17) auf dem einen Gewindeabschnitt (27) und die zweite Hülse (20) auf dem anderen Gewindeabschnitt (28) angeordnet ist, wobei an jeder Hülse (17, 20) zwei Gelenkarme (22, 23) schwenkbar angeordnet sind, an welchen Gelenkarmen (22, 23) die Spannabschnitte (15) angelenkt sind.
  14. Energiespeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Trennelement (4) eine seitliche Öffnung (8) aufweist, durch die der oder die Spannabschnitte (15) seitlich heraustreten.
  15. Energiespeicher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Öffnung (8) die beiden Hülsen (17, 20) angeordnet sind und das Stellelement (9), insbesondere die Schraube (10) oder die Zugstange, die Öffnung (8) durchgreift.
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