DE102013217903A1

DE102013217903A1 - Energiespeichermodul und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102013217903A1
Application number: DE102013217903.0A
Authority: DE
Inventors: Andre Heckert; Matthias Fleckenstein; Robert Lustig; Andreas Schleicher; Matthias Wagner; Philip Rättich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energiespeichermodul für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Energiespeichermodul umfasst mehrere, insbesondere prismatische Speicherzellen (2), die mindestens in einer Reihe zu einem Zellstapel (3) gestapelt und hintereinander angeordnet sind, wobei an jedem Ende mindestens eine Druckplatte (4) angeordnet ist. Das Energiespeichermodul ist durch ein Verspannungssystem in Form eines zusammenhängenden Bandes (1) aus faserverstärktem Kunststoff gekennzeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Energiespeichermodul, welches zur Energieversorgung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dient und Verfahren zu dessen Herstellung.
In einer, üblicherweise als Batterie bezeichneten Vorrichtung zur Energieversorgung eines Kraftfahrzeugs, kommt meist eine Mehrzahl an Energiespeichermodulen zum Antrieb des Fahrzeugs, beispielsweise von Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, zum Einsatz. Ein jeweiliges Energiespeichermodul besteht dabei typischerweise aus mehreren gestapelten prismatischen Speicherzellen. Der Stapel aus den einzelnen Speicherzellen wird anschließend üblicherweise über metallische Endplatten oder Druckplatten und Zuganker aus metallischen Werkstoffen zu dem Energiespeichermodul verspannt.
Nachteilig an der Herstellung eines Energiespeichermoduls unter Verwendung von derartigen Zugankern ist der damit verbundene hohe fertigungstechnische Aufwand und daraus resultierende hohe Kosten sowie das aufgrund der Werkstoffeigenschaften der hierfür verwendeten metallischen Werkstoffe hohe Gewicht. Darüber hinaus muss bei Verwendung von metallischen Werkstoffen für die Verspannung des Energiespeichermoduls, wie z. B. Stahl, aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit zwischen den einzelnen Speicherzellen und der Spannvorrichtung eine isolierende Schicht eingebracht werden, um elektrische Kopplungen zwischen den Speicherzellen zu verhindern. Das Vorsehen solcher isolierender Schichten ist kostenintensiv und erhöht den Fertigungsaufwand des Energiespeichermoduls und damit die Kosten für die Produktion desselben.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges und stabil verspanntes Energiespeichermodul für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bereitzustellen, das auf einfache Weise herstellbar ist und neben einer sehr guten Stabilität sowie thermischen wie elektrischen Isolation, ein geringes Eigengewicht aufweist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls bereitzustellen, die eines geringen fertigungstechnischen Aufwandes bedürfen und folglich eine einfache und ostengünstige Fertigung des Energiespeichermoduls erlauben.
Die Aufgabe wird bei einem Energiespeichermodul für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das mehrere, insbesondere prismatische Speicherzellen, umfasst, die mindestens in einer Reihe zu einem Zellstapel gestapelt und hintereinander angeordnet sind, wobei an jedem Ende mindestens eine Druckplatte angeordnet ist, erfindungsgemäß durch ein Verspannungssystem in Form eines zusammenhängenden Bandes aus faserverstärktem Kunststoff gelöst. Übliche weitere Bauelemente, wie beispielsweise elektrische Anschlüsse und ggf. Isolatoren zwischen den Zellen können das erfindungsgemäße Energiespeichermodul komplettieren. Das zusammenhängende Band umfasst mindestens eine Schicht aus einem faserverstärkten Kunststoff und bildet eine umlaufende, geschlossene Schlaufe um den mit Druckplatten versehenen Zellstapel. So wird das Zellpaket optimal stabilisiert und entstehende Kräfte können sehr gut aufgenommen werden. Auf zusätzliche Befestigungsmittel, wie Verschraubungen und dergleichen, die zusätzliche Materialkosten bedeuten, kann verzichtet werden. Durch die Ausführung des Bandes aus einem faserverstärkten Kunststoff kann bei sehr guter Funktionalität, hoher thermischer und elektrischer Isolation und einfacher Verarbeitung effektiv Gewicht eingespart werden.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das zusammenhängende Band aus mindestens einer Schicht eines mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten Kunststoffes, vorzugsweise eines mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten Thermoplasts, gebildet. Durch Verwendung von unidirektionalen Glasfasern, wobei die Faserrichtung parallel der Zugkraftrichtung ist, wird die Zugkraft und Reißfestigkeit des zusammenhängenden Bandes und damit die Stabilität des Zellpakets verbessert. Zudem sind Glasfasern wenig elektrisch leitend so dass damit zusätzlich die elektrische Isolation des Energiespeichermoduls erhöht wird. Thermoplastische Kunststoffe zeichnen sich zudem durch eine einfachere Verarbeitung, gerade bei der Herstellung des zusammenhängenden Bandes, also auch beim Bilden der in sich geschlossenen Schlaufe, bei moderater Kostenstruktur, aus.
Durch Verwendung von Druckplatten aus Aluminium oder aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise mit mindestens einem Metalleinleger, ferner vorzugsweise aus einem faserverstärkten thermoplastischen Kunststoff mit mindestens einem Metalleinleger, kann bei sehr guter Stabilität der Druckplatten deren Gewicht auf ein Minimum reduziert werden.
Vorzugsweise ist der Zellstapel oder sind der Zellstapel und die Druckplatten in einem Behälter aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, angeordnet, der ausgebildet ist, die Speicherzellen untereinander und nach außen zu isolieren. Hierdurch kann auf einzeln zwischen die Speicherzellen zu deren Isolation einzubringende Isolationsfolien oder Kunststoffelemente verzichtet werden. Der Zellstapel hat damit einen strukturell vereinfachten Aufbau. Zudem wird das Stapeln der Speicherzellen erleichtert ohne die Stabilität des Zellstapels zu beeinträchtigen. Das zusammenhängende Band umschließt den Behälter bzw. den Behälter und die Druckplatten, so dass das Energiespeichermodul optimal verspannt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Behälter ferner so ausgebildet, dass auch auf Hüllen um jede einzelne Speicherzelle verzichtet werden kann. Derartige Hüllen dienen der Stabilisierung von Speicherzellen und werden üblicherweise aus Aluminium gebildet. Somit kann der Zellstapel samt Elektroden direkt in den Behälter eingebracht und ggf. mit einem Deckel abgedeckt werden. Dadurch können Gewicht und Kosten eingespart werden.
Durch Vorsehen eines Behälters aus einem thermoplastischen Kunststoff und ferner einem Deckel aus einem thermoplastischen Kunststoff kann ein besonders gut thermisch sowie elektrisch und auch gegenüber einwirkenden Kräften und Umwelteinflüssen abgeschirmtes Energiespeichermodul bereitgestellt werden, das sich durch eine sehr gute Stabilität und damit auch durch eine hohe Haltbarkeit auszeichnet. Aufgrund der verwendeten thermoplastischen Materialien kann der Deckel einfach mit dem Behälter vorzugsweise verschweißt und damit effektiv abgedichtet werden.
Ebenfalls erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bereitgestellt, das durch die Schritte:

– hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer, Speicherzellen in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel,
– Anordnen je mindestens einer Druckplatte an je einem Ende des Zellstapels,
– Verpressen der Druckplatten,
– Umwickeln der Druckplatten mit einem Band aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere mit einem Band aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff und
– Bilden eines zusammenhängenden Bandes durch stoffschlüssiges Verbinden eines Endes des gewickelten Bandes mit einem weiteren Teils des Bandes gekennzeichnet ist.

Durch das Verpressen der Druckplatten auf Nennmaß wird eine innige Verbindung zwischen den gestapelten Speicherzellen erzielt, die durch das Umwickeln mit dem Band aus faserverstärktem Kunststoff fixiert wird. Durch das stoffschlüssige Verbinden des Endes des gewickelten Bandes mit einem weiteren Teil des Bandes, insbesondere durch Ansiegeln, also vorzugsweise Verschweißen, der entsprechenden Bandteile, kann eine stabile Faserverbundmaterialschlaufe gebildet werden, die eine gute Stabilität gegenüber Zugkräften aufweist und die Zellpaketstruktur dauerhaft erhält. Das Verfahren ist einfach unter Verwendung von Standardprozessen umsetzbar und damit auch durch eine moderate Kostenstruktur gekennzeichnet. Es wird eine minimale Anzahl an Bauteilen verbaut und dennoch ein hoch funktionales, thermisch wie elektrisch gut isoliertes und gegenüber einwirkenden Kräften sehr stabiles Energiespeichermodul erhalten. Durch Verwendung eines Bandes aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff kann die elektrische Leitfähigkeit weiter verringert und die Verarbeitbarkeit, beispielsweise durch Verschweißen des thermoplastischen Kunststoffes, weiter vereinfacht werden.
Ein erstes alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist durch die Schritte:

– Herstellen eines zusammenhängenden Bandes aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff
– Einlegen von mindestens zwei Druckplatten in das Band,
– Vorspannen der Druckplatten,
– hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer Speicherzellen in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel,
– Einbringen des Zellstapels zwischen die vorgespannten Druckplatten und
– Lösen der Vorspannung

Vorzugsweise sind zur besseren Druckverteilung im verpressten Zustand die Druckplatten bombiert ausgeführt. Durch die Bombierung können die Zugkräfte im Band in eine zentral auf den Zellstapel wirkende Druckkraft übertragen und somit eine ideale Verspannung des Zellstapels gewährleistet werden.
Ferner erfindungsgemäß wird ein zweites alternatives Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, beschrieben das durch die Schritte:

– hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer Speicherzellen in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel,
– Einsetzen des Zellstapels in einen Behälter aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, der die Speicherzellen untereinander und nach außen isoliert,
– Anordnen je mindestens einer Druckplatte an je einem Ende des Behälters in Stapelrichtung der Speicherzellen, wobei die Druckplatten aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet sind,
– Verpressen der Druckplatten,
– Anordnen eines Bandes aus einem faserverstärktem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, so dass das Band den Behälter und die Druckplatten umgibt, und
– Bilden eines zusammenhängenden Bandes durch Verschweißen des Bandes mit den Druckplatten und dem Behälter

Ferner erfindungsgemäß wird ein drittes alternatives Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, beschrieben, das durch die Schritte:

– Bereitstellen eines Behälters aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, der ausgebildet ist in den Behälter einzusetzende Speicherzellen untereinander und nach außen zu isolieren,
– Anordnen eines zusammenhängenden Bandes aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, um den Behälter,
– Einbringen von mindestens zwei Druckplatten in den Behälter,
– Vorspannen der Druckplatten,
– hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer Speicherzellen in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel,
– Einbringen des Zellstapels zwischen die vorgespannten Druckplatten und
– Lösen der Vorspannung

Zusammenfassend zeichnen sich die erfindungsgemäßen Verfahren durch das Verspannen eines Zellmoduls mittels eines zusammenhängenden Bandes aus faserverstärktem Kunststoff aus, das eine sehr gute thermische Isolierfähigkeit, geringe elektrische Leitfähigkeit und aufgrund des Faseranteils sehr gute Zugfestigkeit aufweist. Durch das Einbinden des Fasermaterials, vorzugsweise unidirektionale Glasfasern, in eine Kunststoffmatrix, werden diese Eigenschaften weiter verstärkt. Zudem kann eine sehr gute Verbindung zwischen dem Zellpaket und dem zusammenhängenden Band bzw. dem Behälter und den Druckplatten und dem zusammenhängenden Band generiert werden, die durch die vorzugsweise Verwendung thermoplastischer Materialien ein Verschweißen und damit auch stoffschlüssiges Verbinden der entsprechenden Einzelkomponenten des Energiespeichermoduls, zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit des Energiespeichermoduls, ermöglicht. Die Herstellverfahren können durch Anwendung von Standardprozessen umgesetzt werden, so dass auf sehr einfache Weise ein Energiespeichermodul mit reduziertem Eigengewicht ohne hohen technischen oder logistischen Aufwand bei Verwendung einer minimalen Anzahl von Einzelkomponenten kostengünstig herstellbar ist.
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen finden entsprechend vorteilhafte Anwendung im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Energiespeichermoduls.
Vorzugsweise erfolgt das Anordnen des Bandes aus faserverstärktem Kunststoff um den Behälter durch Umwickeln des Behälters oder Umspritzen des Bandes mit Kunststoff und Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem Behälter. Hierdurch können sehr stabile und auf die geometrischen Abmessungen des Behälters präzise angepasste Bänder angebracht werden, die ein stabiles und dauerhaftes Verspannen des Zellstapels ermöglichen.
Weiter vorteilhaft wird in den Behälter eine Kühlvorrichtung eingebracht. Die Kühlvorrichtung wird damit integraler Bestandteil des Behälters und des Zellstapels wodurch der strukturelle Aufbau des Energiespeichermoduls vereinfacht wird und ein separates Befestigen einer Kühlvorrichtung nicht notwendig ist.
Durch das Befestigen der Druckplatten und/oder der Kühlvorrichtung in dem Behälter, vorzugsweise durch eine Verclipsung, kann eine Anordnung dieser Bauteile in dem Behälter fixiert werden. Eine Verclipsung hat gegenüber anderen Befestigungsarten den Vorteil, dass sie ein reversibles Befestigen der Komponenten erlaubt und das Energiespeichermodul beispielsweise im Wartungsfall oder Reparaturfall sehr einfach zerlegbar ist.
Weiter vorteilhaft umfassen die erfindungsgemäßen Verfahren ferner den Schritt des Anschweißens eines Deckels aus thermoplastischem Kunststoff an dem Behälter, wodurch die Speicherzellenanordnung besser stabilisiert, thermisch wie elektrisch abgeschirmt und zudem effektiv abgedichtet werden kann.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösungen sowie deren Weiterbildungen ergeben sich folgende Vorteile:

– Das Energiespeichermodul hat einen einfachen, strukturellen Aufbau bei minimaler Anzahl an Einzelkomponenten.
– Die Verspannung des Energiespeichermoduls ist stabil, insbesondere gegenüber einwirkenden Zugkräften bei gegenüber herkömmlichen metallischen Spannrahmen oder Zugankern, reduziertem Gewicht.
– Der Zellmodulrahmen bzw. das Verspannungssystem aus einem zusammenhängenden Band ist thermisch und elektrisch isolierend. Eine zusätzliche thermische wie elektrische Isolierung der Speicherzellen ist überflüssig.
– Die Verfahren sind mittels Standardprozessen umsetzbar und damit kostengünstig, auch im Hinblick auf die zur Herstellung benötigte Energie und Investitionskosten für großtechnische Anlagen.
– Zusätzliche Komponenten wie Kühler, Anschlusselemente und dergleichen, können in das Energiespeichermodul integriert werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Energiespeichermoduls gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung,
2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Energiespeichermoduls gemäß einer zweiten Weiterbildung der Erfindung,
3 eine Teilansicht der schematischen Darstellung aus 2 und
4 eine Teilansicht eines alternativen Energiespeichermoduls.
In den Figuren sind nur die hier interessierenden Teile des Energiespeichermoduls dargestellt, alle übrigen Elemente sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Ferner beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile.
Im Detail zeigt 1 ein durch übereinander Schichten bzw. übereinander Wickeln hergestelltes zusammenhängendes Band 1. Das Band 1 besteht aus einem faserverstärkten Kunststoff. Das Fasermaterial ist im Einzelnen nicht beschränkt, vorzugsweise kommen Glasfasern, und darunter unidirektionale Glasfasern, zur Anwendung, da diese eine hohe Zugfestigkeit bei sehr gut thermisch wie elektrisch isolierenden Eigenschaften aufweisen. Auch der Kunststoff ist im Einzelnen nicht beschränkt. Aufgrund der einfachen Verarbeitung sind insbesondere thermoplastische Kunststoffe gut geeignet.
Das Band 1 weist mindestens eine Schicht aus faserverstärktem Kunststoff auf. Durch mehrfaches Überschichten bzw. Überwickeln, kann die Zugfestigkeit des Bandes 1 weiter erhöht werden.
Das Ende des Bandes 1a wird an einem weiteren Teil des Bandes 1 befestigt, vorzugsweise angesiegelt, insbesondere durch Verschweißen. Damit wird ein zusammenhängendes Band 1 gebildet, das eine Verspannung eines Energiespeichermoduls bei gleichzeitiger thermischer wie elektrischer Isolierung und geringem Gewicht, ermöglicht.
In einem weiteren Schritt werden Speicherzellen 2, insbesondere prismatische Speicherzellen 2, in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel 3 gestapelt und hintereinander angeordnet. An jedem Ende ist mindestens eine Druckplatte 4 angeordnet.
Der Zellstapel 3 wird durch Beaufschlagen der Druckplatten 4 mit Druck auf Nennmaß verpresst. Sodann wird das Band 1 auf den auf Nennmaß verpressten Zellstapel 3 aufgeschoben und die Verpressung gelöst, so dass der Zellstapel nun durch das Band 1 fixiert und auf Maß gehalten wird.
Das Band 1 kann, bei Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes für das Band 1 und/oder die Druckplatten 4, mit den Druckplatten 4 zusätzlich stoffschlüssig, und hierunter insbesondere durch Verschweißen, verbunden werden. Dies stabilisiert die Energiespeichermodulanordnung zusätzlich.
Gemäß dem Schema aus 2 wird wiederum ein Zellstapel 3 aus Speicherzellen 2 hergestellt.
Ferner wird ein Behälter 6 aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, bereitgestellt. Um diesen wird, zur Stabilisierung, ein Band 1 aus faserverstärktem Kunststoff gelegt. Zur Vereinfachung des Anbringens des Bandes werden die Ecken des Bandes mittels Buchsen 7, insbesondere aus Aluminium, abgestützt.
In den Behälter 6 werden Druckplatten 4 eingelegt, die hier vorzugsweise bombiert ausgeführt sind, und eine spätere Verspannung des Zellstapels 3 mit gleichförmig einwirkendem Anpressdruck unterstützen.
Zusätzlich kann der Behälter auch noch eine Kühlvorrichtung 5 aufnehmen, der beispielsweise mittels einer Wärmeleitpaste befestigt wird, die später auch eine bessere Ableitung der Wärme vom Zellstapel 3 ermöglicht. Vorzugsweise wird die Kühlvorrichtung 5 mittels eines Clips reversibel befestigt.
Wie in 3 gezeigt, werden die in den Behälter 6 eingesetzten Druckplatten 4 vorgespannt so dass sie einen Freiraum zwischen sich aufspannen, in den der Zellstapel 3 eingesetzt werden kann. Durch Lösen der Vorspannung wird der Zellstapel 3 in dem Behälter 6 verspannt.
4 zeigt eine alternative Anordnung eines Zellstapels 3 in einem Behälter 16. Der Behälter 16 weist hier einzelnen Fächer 16a auf, die zur Aufnahme je einer Speicherzelle 2 vorgesehen sind und diese optimal elektrisch und thermisch isolieren. Durch diese Ausgestaltung des Behälters 16 wird eine besonders hohe Stabilität des Energiespeichermoduls erzielt, bei optimaler thermischer sowie elektrischer Isolierung der Speicherzellen nach allen Seiten.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Band
1a: Ende des Bandes
2: Speicherzelle
3: Zellstapel
4: Druckplatte
5: Kühler
6, 16: Behälter
7: Buchse
16a: Fächer

Claims

Energiespeichermodul für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend mehrere, insbesondere prismatische Speicherzellen (2), die mindestens in einer Reihe zu einem Zellstapel (3) gestapelt und hintereinander angeordnet sind, wobei an jedem Ende mindestens eine Druckplatte (4) angeordnet ist, gekennzeichnet durch ein Verspannungssystem in Form eines zusammenhängenden Bandes (1) aus faserverstärktem Kunststoff.
Energiespeichermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zusammenhängende Band (1) aus mindestens einer Schicht eines mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten Kunststoffes, vorzugsweise eines mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten Thermoplasts, gebildet ist.
Energiespeichermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (4) aus Aluminium oder aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise mit mindestens einem Metalleinleger, ferner vorzugsweise aus einem faserverstärkten thermoplastischen Kunststoff mit mindestens einem Metalleinleger, gebildet sind.
Energiespeichermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellstapel (3) oder der Zellstapel (3) und die Druckplatten (4) in einem Behälter (6) aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, angeordnet sind, der ausgebildet ist die Speicherzellen (2) untereinander und nach außen zu isolieren.
Energiespeichermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (6) aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet ist und ferner einen Deckel aus einem thermoplastischen Kunststoff aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte: – hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer, Speicherzellen (2) in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel (3), – Anordnen je mindestens einer Druckplatte (4) an je einem Ende des Zellstapels (3), – Verpressen der Druckplatten (4), – Umwickeln der Druckplatten (4) mit einem Band (1) aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere mit einem Band (1) aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff und – Bilden eines zusammenhängenden Bandes (1) durch stoffschlüssiges Verbinden eines Endes des gewickelten Bandes (1a) mit einem weiteren Teils des Bandes (1).
Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte: – Herstellen eines zusammenhängenden Bandes (1) aus einem faserverstärkten Kunststoff, insbesondere aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, – Einlegen von mindestens zwei Druckplatten (4) in das Band (1), – Vorspannen der Druckplatten (4), – hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer Speicherzellen (2) in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel (3), – Einbringen des Zellstapels (3) zwischen die vorgespannten Druckplatten (4) und – Lösen der Vorspannung
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (4) bombiert ausgeführt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte: – hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer Speicherzellen (2) in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel (3), – Einsetzen des Zellstapels (3) in einen Behälter (6) aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, der die Speicherzellen (2) untereinander und nach außen isoliert, Anordnen je mindestens einer Druckplatte (4) an je einem Ende des Behälters (6) in Stapelrichtung der Speicherzellen (2), wobei die Druckplatten (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet sind, – Verpressen der Druckplatten (4), – Anordnen eines Bandes (1) aus einem faserverstärktem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, so dass das Band (1) den Behälter (6) und die Druckplatten (4) umgibt, und – Bilden eines zusammenhängenden Bandes (1) durch Verschweißen des Bandes (1) mit den Druckplatten (4) und dem Behälter (6).
Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichermoduls für eine Vorrichtung zur Energieversorgung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen eines Behälters (6) aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, der ausgebildet ist in den Behälter (6) einzusetzende Speicherzellen (2) untereinander und nach außen zu isolieren, – Anordnen eines zusammenhängenden Bandes (1) aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere aus einem mit unidirektionalen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, um den Behälter (6), – Einbringen von mindestens zwei Druckplatten (4) in den Behälter (6) – Vorspannen der Druckplatten (4), – hintereinander Anordnen mehrerer, insbesondere prismatischer Speicherzellen (2) in mindestens einer Reihe zu einem Zellstapel (3), – Einbringen des Zellstapels (3) zwischen die vorgespannten Druckplatten (4) und – Lösen der Vorspannung.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Bandes (1) aus faserverstärktem Kunststoff um den Behälter (6) durch Umwickeln des Behälters (6) oder Umspritzen des Bandes (1) mit Kunststoff und Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem Behälter (6), erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Einbringens einer Kühlvorrichtung (5) in den Behälter (6).
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (4) und/oder die Kühlvorrichtung (5) in dem Behälter (6), vorzugsweise durch eine Verclipsung, befestigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, ferner umfassend den Schritt des Anschweißens eines Deckels aus thermoplastischem Kunststoff an dem Behälter (6).