DE102020117034A1

DE102020117034A1 - Battery arrangement with integrated temperature control device

Info

Publication number: DE102020117034A1
Application number: DE102020117034.3A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2040-06-30
Also published as: DE102020117034B4

Abstract

Es wird eine Batterieanordnung (1) bereitgestellt mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (11), die in mindestens zwei übereinander angeordneten Ebenen (2 ,3) angeordnet sind, aufweisend: mindestens eine erste Temperierplatte (4), in welcher mindestens ein Fluidkanal (5; 51, 52, 53, 54) ausgebildet ist, wobei die erste Temperierplatte (4) zwischen der der ersten Batteriezellenebene (2) und der zweiten Batteriezellenebene (3) angeordnet ist; mindestens zwei zweite Temperierplatten (6), wobei in jeder zweiten Temperierplatte (6) mindestens ein Fluidkanal (61, 62, 63) ausgebildet ist und wobei jeweils mindestens eine zweite Temperierplatte (6) in jeder der beiden Batteriezellenebenen (2, 3) angeordnet ist; wobei die Temperierplatten (4, 6)in thermischem Kontakt mit mehreren Batteriezellen (11) stehen; sowie einen Fluideinlass (8) und einen Fluideinlass(10) , welche mit den in den Temperierplatten (4, 6) ausgebildeten Fluidkanälen (5; 51, 52, 53, 54; 61, 62, 63) gekoppelt sind.A battery arrangement (1) is provided with a plurality of battery cells (11) which are arranged in at least two levels (2, 3) arranged one above the other, having: at least one first tempering plate (4) in which at least one fluid channel (5; 51, 52, 53, 54), the first tempering plate (4) being arranged between that of the first battery cell level (2) and the second battery cell level (3); at least two second temperature control plates (6), with at least one fluid channel (61, 62, 63) being formed in each second temperature control plate (6) and with at least one second temperature control plate (6) being arranged in each of the two battery cell levels (2, 3). ; wherein the tempering plates (4, 6) are in thermal contact with a plurality of battery cells (11); and a fluid inlet (8) and a fluid inlet (10) which are coupled to the fluid channels (5; 51, 52, 53, 54; 61, 62, 63) formed in the tempering plates (4, 6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung mit einer integrierten Temperiereinrichtung.The present invention relates to a battery arrangement with an integrated temperature control device.

Mit dem Einzug der Elektromobilität ist zugleich die Batterietechnik in den Fokus der technischen Entwicklung gerückt. Während die Autobatterie bei Fahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor eine eher untergeordnete Rolle spielt, ist der als Traktionsbatterie (Antriebsbatterie) bei Elektrofahrzeugen bezeichnete „elektrische Tank“ von vordergründiger Bedeutung, da er deren Reichweichte maßgeblich beeinflusst und einen entscheidend wichtigen Faktor für die massenhafte Durchsetzung von Elektrofahrzeugen darstellt.With the advent of electromobility, battery technology has also moved into the focus of technical development. While the car battery plays a subordinate role in vehicles with an internal combustion engine, the "electric tank" known as the traction battery in electric vehicles is of superficial importance, as it significantly influences their range and is a crucial factor for the mass adoption of electric vehicles .

Moderne elektrische Maschinen, welche mittels elektromagnetischer Induktion elektrische in mechanische Leistung umwandeln (Elektromotor) und umgekehrt (Generator, im Rekuperationsmodus) können beachtliche Leistungen von mehreren 100 kW pro Aggregat bereitstellen und gehören generell zu Antrieben mit sehr hohen Leistungsdichten (kW pro Liter Bauraum). Die hohen Leistungen gehen mit hohen Stromflüssen aus der Traktionsbatterie einher, welche unter anderem zur Erwärmung der Traktionsbatterie führen. Auch beim Ladevorgang treten hohe Stromflüsse auf, welche zur Wärmeentwicklung führen, insbesondere an Schnellladesäulen. An diesen fließen hohe Ladeströme von mehreren Hundert Ampere bei einer Ladespannung von 800V. In beiden Fällen muss diese Verlustwärme abgeführt werden, um ein vorzeitiges Altern der Traktionsbatterie und schlimmstenfalls mögliche Schäden durch Überhitzung zu verhindern.Modern electrical machines, which convert electrical into mechanical power by means of electromagnetic induction (electric motor) and vice versa (generator, in recuperation mode) can provide considerable power of several 100 kW per unit and generally belong to drives with very high power densities (kW per liter of installation space). The high performance goes hand in hand with high current flows from the traction battery, which among other things lead to the traction battery heating up. During the charging process, too, high current flows occur, which lead to the development of heat, especially at fast charging stations. High charging currents of several hundred amperes flow through them at a charging voltage of 800V. In both cases, this heat loss has to be dissipated in order to prevent premature aging of the traction battery and, in the worst case, possible damage due to overheating.

Aus Druckschrift DE 10 2006 059 989 A1 ist eine Anordnung eine aus mehreren Einzelzellen bestehenden Batterie bekannt, bei der die Einzelzellen in thermischen Kontakt mit einer Grundplatte stehen und die thermische Kontaktierung der Einzelzellen zu der Grundplatte über Kühlelemente erfolgt die in den Zwickel der dichtesten Packung der Einzelzellen angeordnet sind. Die Außenkontur der Kühlelemente hat eine Tribunale Symmetrie und kontaktiert die Einzelzellen auf den zylindrischen Außenseiten. Ferner wird die Grundplatte mittels eines strömenden Kühlmediums gekühlt.From block letters DE 10 2006 059 989 A1 an arrangement of a battery consisting of several individual cells is known in which the individual cells are in thermal contact with a base plate and the individual cells are thermally contacted to the base plate via cooling elements which are arranged in the gusset of the densest packing of the individual cells. The outer contour of the cooling elements has a tribunal symmetry and makes contact with the individual cells on the cylindrical outer sides. Furthermore, the base plate is cooled by means of a flowing cooling medium.

Druckschrift DE 10 2012 111 970 A1 offenbart eine Batterieanordnung, die eine Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen mit jeweils zwei Terminals, d. h. Polkontakten und eine Terminalplatte umfasst. An der Terminalplatte ist jeweils ein Terminal jeder der Batteriezellen form- und/oder kraftschlüssig angeordnet, wodurch die Batteriezellen elektrisch miteinander verschaltet sind. Oberhalb der Terminalplatte ist eine Lochplatte angeordnet, durch deren Löcher ein Kühlmedium eingespritzt werden kann.Pamphlet DE 10 2012 111 970 A1 discloses a battery arrangement which comprises a battery with a plurality of battery cells each having two terminals, ie pole contacts and a terminal plate. One terminal of each of the battery cells is arranged on the terminal plate in a form-fitting and / or force-fitting manner, as a result of which the battery cells are electrically connected to one another. A perforated plate, through whose holes a cooling medium can be injected, is arranged above the terminal plate.

Vor dem Hintergrund des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Batterieanordnung bereitzustellen, welche eine einfach aufgebaute und effiziente Kühleinrichtung aufweist.Against the background of the prior art, it is an object of the present invention to provide a battery arrangement which has a simply constructed and efficient cooling device.

Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird eine Batterieanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bereitgestellt. Weitere Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.To achieve the above-mentioned object, a battery arrangement with the features of independent claim 1 is provided. Further refinements can be found in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Batterieanordnung mit einer Mehrzahl von Batteriezellen bereitgestellt, die in mindestens zwei übereinander angeordneten Ebenen angeordnet sind. Die Batterieanordnung weist mindestens eine erste Temperierplatte auf, in welcher mindestens ein Fluidkanal ausgebildet ist, wobei die erste Temperierplatte zwischen der ersten Batteriezellenebene und der zweiten Batteriezellenebene angeordnet ist und in thermischem Kontakt mit den gleichen (Stirn)Seiten der Batteriezellen der ersten und zweiten Batteriezellenebene steht. Die Batterieanordnung weist ferner mindestens zwei zweite Temperierplatten auf, welche, wie nachfolgend erläutert wird, in einigen Fällen Wellenplatten (gewellten Platen) entsprechen können, wobei in jeder zweiten Temperierplatte mindestens ein Fluidkanal ausgebildet ist und wobei jeweils mindestens eine zweite Temperierplatte in jeder der beiden Batteriezellenebenen angeordnet ist, und wobei jede zweite Temperierplatte in thermischem Kontakt mit mehreren Batteriezellen der dazugehörigen Batteriezellenebene steht. Die Batterieanordnung weist ferner einen Fluideinlass auf, welcher mit einem ersten Ende des mindestens einen in der ersten Temperierplatte ausgebildeten Fluidkanals und mit einem ersten Ende des mindestens einen jeweils in den zweiten Temperierplatten ausgebildeten Fluidkanals gekoppelt ist. Ferner weist die Batterieanordnung einen Fluidauslass auf, welcher mit einem zweiten Ende des mindestens einen in der ersten Temperierplatte ausgebildeten Fluidkanals und mit einem zweiten Ende des mindestens einen jeweils in den zweiten Temperierplatten ausgebildeten Fluidkanals gekoppelt ist.According to the invention, a battery arrangement is provided with a plurality of battery cells which are arranged in at least two levels arranged one above the other. The battery arrangement has at least one first temperature control plate in which at least one fluid channel is formed, the first temperature control plate being arranged between the first battery cell level and the second battery cell level and being in thermal contact with the same (front) sides of the battery cells of the first and second battery cell levels . The battery arrangement also has at least two second temperature control plates, which, as will be explained below, can in some cases correspond to wave plates (corrugated plates), with at least one fluid channel being formed in every second temperature control plate and with at least one second temperature control plate in each of the two battery cell levels is arranged, and wherein every second temperature control plate is in thermal contact with a plurality of battery cells of the associated battery cell level. The battery arrangement also has a fluid inlet which is coupled to a first end of the at least one fluid channel formed in the first temperature control plate and to a first end of the at least one fluid channel formed in each case in the second temperature control plates. Furthermore, the battery arrangement has a fluid outlet which is coupled to a second end of the at least one fluid channel formed in the first temperature control plate and to a second end of the at least one fluid channel formed in each case in the second temperature control plates.

Die hier beschriebene Batterieanordnung besteht aus einer Mehrzahl von Batteriezellen, beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen, welche in zwei oder mehr Ebenen angeordnet sein können. Die Gesamtzahl der Batteriezellen bildet eine Batterie aus, wobei die Batteriezellen auf eine aus dem Stand der Technik bekannte Art und Weise verschaltet sein können. Innerhalb einer Ebene sind die Batteriezellen in der Regel nebeneinander angeordnet, d. h. sie weisen alle die gleiche Ausrichtung auf. Je nach Grundfläche der Batteriezellen können diese innerhalb einer Ebene in nebeneinander geordneten Reihen angeordnet sein. Insbesondere bei einer runden Grundfläche der Batteriezellen kann jeweils die nächste Reihe gegenüber der vorherigen Reihe um eine halbe Dimension der Batteriezelle alternierend nach rechts und nach links versetzt sein, wodurch sich eine sehr kompakte Anordnung der Batteriezellen innerhalb der Ebene ergibt. Grundsätzlich kann die Batterieanordnung eine quader- oder würfelförmige Form aufweisen, wobei die Höhe der Batterieanordnung der Dimension entlang der Stapelrichtung der einzelnen Ebenen aufeinander entspricht.The battery arrangement described here consists of a plurality of battery cells, for example lithium-ion cells, which can be arranged in two or more levels. The total number of battery cells forms a battery, it being possible for the battery cells to be connected in a manner known from the prior art. The battery cells are usually arranged next to one another within a plane, ie they all have the same orientation. Depending on the size of the battery cells, they can be arranged in side-by-side rows within a level. In particular with a round base of the battery cells, the next row can be offset from the previous row by half a dimension of the battery cell alternately to the right and to the left, which results in a very compact arrangement of the battery cells within the plane. In principle, the battery arrangement can have a cuboid or cube-shaped shape, the height of the battery arrangement corresponding to the dimension along the stacking direction of the individual levels on top of one another.

Die Batteriezellen können mit den gleichen (Stirn)Seiten in die erste Temperierplatte, welche als Grundplatte oder Basisplatte fungieren kann, eingesteckt bzw. in dieser fixiert/befestigt sein. Insofern können die erste und zweite Ebene im Wesentlichen hinsichtlich der Batterieanordnung den gleichen Aufbau aufweisen, jedoch bezüglich der ersten Temperierplatte eine relativ zueinander spiegelverkehrt sein.The battery cells can be inserted or fixed / fastened in the first temperature control plate, which can function as a base plate or base plate, with the same (front) sides. In this respect, the first and second levels can essentially have the same structure with regard to the battery arrangement, but can be mirror-inverted relative to one another with regard to the first temperature control plate.

Sowohl der Fluideinlass und als auch der Fluidauslass können in Form einer Leitung vorliegen, durch welche ein Fluid (Temperiermedium) zur Batterieanordnung hin- bzw. von dieser wegbefördert werden kann. Sowohl der Fluideinlass als auch der Fluidauslass können jeweils an eine Verteilerstruktur gekoppelt sein, mittels welcher eine Verteilung des Fluids zwischen dem Fluideinlass und den Fluidkanälen der ersten Temperierplatte und den Fluidkanälen der zweiten Temperierplatten oder dessen Zusammenführen von diesen zum Fluidauslass vorgenommen wird. Anders ausgedrückt können die Verteilerstrukturen verwendet werden, um das über eine Leitung zugeführte Fluid insbesondere auf die verschiedenen Fluidkanäle zu verteilen, insbesondere die in den beiden Ebenen innerhalb der zweiten Temperierplatten ausgebildeten Fluidkanäle. Bei der Verteilerstruktur kann er sich im Wesentlichen um ein Anschlussstück handeln, welches einen Eingang und zahlreiche Ausgänge aufweist. Die zweiten Kühlplatten können beispielsweise durch Krimpen mit den Verteilerstrukturen gekoppelt sein, sodass eine Fluidverbindung zwischen dem darin ausgebildeten mindestens einen Fluidkanal und der Verteilerstruktur. In der Regel können mehrere zweite Temperierplatten in jeweils einer Ebene der Batterieanordnung angeordnet sein.Both the fluid inlet and the fluid outlet can be in the form of a line through which a fluid (temperature control medium) can be conveyed to and from the battery arrangement. Both the fluid inlet and the fluid outlet can each be coupled to a distributor structure, by means of which the fluid is distributed between the fluid inlet and the fluid channels of the first temperature control plate and the fluid channels of the second temperature control plates or these are brought together to form the fluid outlet. In other words, the distributor structures can be used to distribute the fluid supplied via a line in particular to the various fluid channels, in particular the fluid channels formed in the two planes within the second temperature control plates. The distributor structure can essentially be a connection piece which has an input and numerous outputs. The second cooling plates can be coupled to the distributor structures, for example by crimping, so that a fluid connection between the at least one fluid channel formed therein and the distributor structure. As a rule, several second temperature control plates can each be arranged in one plane of the battery arrangement.

Um eine verbesserte thermische Anbindung der zu temperierenden Batteriezellen an die Temperierplatten zu erreichen, kann zwischen diesen Komponenten Wärmeleitpaste (Gapfiller) angeordnet sein.In order to achieve an improved thermal connection between the battery cells to be temperature controlled and the temperature control plates, heat conducting paste (gap filler) can be arranged between these components.

Die im Rahmen dieser Erfindung beschriebenen Fluidkanäle, welche in den Temperierplatten bereitgestellt sind, können zum Temperieren der Batteriezellen verwendet werden und in ihrer Gesamtheit als Tempereiereinrichtung bezeichnet werden. Folglich kann den Batteriezellen, je nach Temperatur eines bereitgestellten und durch die Fluidkanäle strömenden Temperiermediums, z.B. einer Kühlflüssigkeit, entweder Wärmenergie zugeführt oder entzogen werden. Anders ausgedrückt ist die erfindungsgemäße Batterieanordnung mit einer Temperiereinrichtung ausgestattet, welche je nach Bedarf zum Kühlen und Erwärmen der Batteriezellen verwendbar ist.The fluid channels described in the context of this invention, which are provided in the temperature control plates, can be used for temperature control of the battery cells and can be referred to in their entirety as a temperature control device. As a result, depending on the temperature of a temperature control medium, e.g. a cooling liquid, provided and flowing through the fluid channels, heat energy can either be supplied to or withdrawn from the battery cells. In other words, the battery arrangement according to the invention is equipped with a temperature control device which can be used for cooling and heating the battery cells as required.

Bei der erfindungsgemäßen Batterieanordnung erfolgt die Temperierung der Batteriezellen nicht nur über die Seite der Batteriezellen, etwa über deren Stirnseiten, mit denen sie in thermischem Kontakt mit der ersten Temperierplatte stehen, sondern zusätzlich über die Außenseite der Batteriezellen, welche in Kontakt mit der zweiten Temperierplatte in Kontakt steht. Bei Annahme von Batterie-Rundzellen werden diese folglich von der oder den zweiten Temperierplatte(n) teilweise umschlossen und so in radialer Richtung über die Mantelfläche temperiert und zugleich von der ersten Temperierplatte in axialer Richtung über die Stirnseite temperiert. Dadurch können starke Temperaturgradienten in den zu temperierenden Batteriezellen vermieden werden und die Temperierung kann insgesamt auf eine gleichmäßigere Art und Weise erfolgen. Die hier beschriebene Batterieanordnung eignet sich insbesondere zur Temperierung von einheitlichen Batteriezellen oder sonstigen Batterie-Stacks. Grundsätzlich kann die Anzahl der in einer Batterieanordnung bereitgestellten zweiten nach Bedarf dahingehend angepasst werden, dass die Batteriezellen von einer Seite mit nur einer zweiten Temperierplatte in Kontakt stehen oder von zwei üblicherweise diametral entgegengesetzten Seiten mit insgesamt zwei zweiten Temperierplatten in Kontakt stehen.In the battery arrangement according to the invention, the temperature of the battery cells is not only controlled via the side of the battery cells, for example via their end faces, with which they are in thermal contact with the first temperature control plate, but also via the outside of the battery cells, which are in contact with the second temperature control plate Contact is available. If round battery cells are accepted, these are consequently partially enclosed by the second temperature control plate (s) and thus temperature controlled in the radial direction over the jacket surface and at the same time temperature controlled by the first temperature control plate in the axial direction over the end face. As a result, strong temperature gradients in the battery cells to be temperature controlled can be avoided and the temperature control can take place overall in a more uniform manner. The battery arrangement described here is particularly suitable for temperature control of uniform battery cells or other battery stacks. In principle, the number of second ones provided in a battery arrangement can be adapted as required so that the battery cells are in contact with only one second temperature control plate from one side or are in contact with a total of two second temperature control plates from two usually diametrically opposite sides.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann der Fluideinlass und der Fluidauslass auf unterschiedlichen, bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten der Batterieanordnung angeordnet sein. Dadurch können die Verteilerstrukturen auf der Fluideingangs- und der Fluidausgangsseite einen ähnlichen Aufbau aufweisen und sich jeweils über die gesamte Seite der Batterieanordnung erstrecken. Ferner ergibt sich durch eine solche Ausgestaltung der Batterieanordnung auf natürliche Art und Weise ein Fluidfluss durch die Fluidkanäle, welcher sich durch die gesamte Batterieanordnung erstreckt. Eine Verwendung ähnlich oder gleich aufgebauter Verteilerstrukturen ermöglicht es zudem insgesamt die erforderliche Bauteilvielfalt zum Bereitstellen der erfindungsgemäßen Batterieanordnung zu reduzieren.According to further embodiments of the battery arrangement, the fluid inlet and the fluid outlet can be arranged on different, preferably on opposite sides of the battery arrangement. As a result, the distributor structures on the fluid inlet side and the fluid outlet side can have a similar structure and each extend over the entire side of the battery arrangement. Furthermore, such a configuration of the battery arrangement naturally results in a fluid flow through the fluid channels which extends through the entire battery arrangement. Using similarly or identically constructed distribution structures also makes it possible overall to reduce the number of components required to provide the battery arrangement according to the invention.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann der Fluideinlass und der Fluidauslass auf der gleichen Seite der Batterieanordnung angeordnet sind. Hierbei kann der Fluideinlass auf Höhe oder in der ersten Ebene und der Fluidauslass auf Höhe oder in der zweiten Ebene angeordnet sein, oder umgekehrt.According to further embodiments of the battery arrangement, the fluid inlet and the fluid outlet can be on the same side of the Battery assembly are arranged. Here, the fluid inlet can be arranged at or in the first plane and the fluid outlet can be arranged at or in the second plane, or vice versa.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann der mindestens eine in der ersten Temperierplatte ausgebildete Kanal mindestens einen bevorzugt bogenförmigen Umlenkbereich aufweisen, in dem der Kanal um 180° umgelenkt wird. Bei dem Umlenkbereich kann es sich um einen Mäander handeln. Im Betrieb der innerhalb der Batterieanordnung integrierten Temperiereinrichtung ist die Richtung des Fluidstroms in den von dem Umlenkbereich getrennten Abschnitten des Fluidkanals entgegengesetzt. Durch Verknüpfen mehrerer Fluidkanalabschnitte durch Umlenkbereich kann der mindestens eine Fluidkanal in der ersten Temperierplatte schlangenartig (mäanderförmig) durch diese verlaufen. Bei einer ungeraden Anzahl von Umlenkbereichen münden die Fluidkanalenden (d.h. Kanaleingang und Kanalausgang) in der Regel auf der gleichen Seite der Batterieanordnung, während sie bei einer geraden Anzahl von Umlenkbereichen auf unterschiedlichen, bevorzugt enggegengesetzten Seiten münden. Der Verlauf des mindestens einen Fluidkanals in der ersten Temperierplatte kann ferner so sein, dass der Fluidkanal in einer Ebene angeordnet ist. Anders ausgedrückt findet im Betrieb der Temperiereinrichtung der Fluidfluss durch den mindestens einen Fluidkanal innerhalb der ersten Temperierplatte in einer Ebene statt, so dass eine im Fluidkreislauf bereitgestellte Fluidpumpe keine Hubarbeit verrichten muss.According to further embodiments of the battery arrangement, the at least one channel formed in the first temperature control plate can have at least one preferably arcuate deflection area in which the channel is deflected by 180 °. The deflection area can be a meander. During operation of the temperature control device integrated within the battery arrangement, the direction of the fluid flow is opposite in the sections of the fluid channel that are separated from the deflection area. By linking a plurality of fluid channel sections by means of deflection areas, the at least one fluid channel in the first temperature control plate can run through the first temperature control plate in a serpentine manner (meander-like). With an odd number of deflection areas, the fluid channel ends (i.e. channel inlet and channel outlet) generally open on the same side of the battery arrangement, while with an even number of deflection areas they open on different, preferably closely opposite sides. The course of the at least one fluid channel in the first temperature control plate can also be such that the fluid channel is arranged in one plane. In other words, when the temperature control device is in operation, the fluid flow through the at least one fluid channel within the first temperature control plate takes place in one plane, so that a fluid pump provided in the fluid circuit does not have to perform any lifting work.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann der mindestens eine in der mindestens einen zweiten Temperierplatte ausgebildete Kanal mindestens einen bevorzugt bogenförmigen Umlenkbereich aufweisen, in dem der Kanal um 180° umgelenkt wird. Grundsätzlich treffen alle in Bezug auf den mindestens einen Fluidkanal, welcher in der ersten Temperierplatte ausgebildet ist, auch auf den mindestens einen Fluidkanal zu, welcher in der mindestens einen zweiten Temperierplatte ausgebildet ist. Im Unterschied zu der ersten Temperierplatte sind die zweiten Temperierplatten in der Regel senkrecht zu der ersten Temperierplatte angeordnet, sodass die durch die Umlenkbereiche verknüpften Kanalabschnitte nicht nebeneinander, sondern übereinander angeordnet sind. Bei einer mäanderförmigen Ausgestaltung des mindestens einen Fluidkanals in der zweiten Temperierplatte besteht zwischen den beiden Enden des Fluidkanals ein Höhenunterschied, welcher gegebenenfalls von einer im Fluidkreislauf angeordneten Fluidpumpe überwunden werden muss. In einer bevorzugten Ausführungsform der Batterieanordnung weist ein mäanderförmiges Fluidkanal in einer zweiten Temperierplatte drei Fluidkanalbereiche auf, welche durch zwei Umlenkbereiche miteinander verbunden sind. Der Eingang des Fluidkanals kann dabei beispielsweise im oberen Bereich der Batterieanordnung angeordnet sein, während der Ausgang im unteren Bereich der Batterieanordnung, auf deren gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Auch eine umgekehrte Anordnung kann im Rahmen der Erfindung realisiert werden.According to further embodiments of the battery arrangement, the at least one channel formed in the at least one second temperature control plate can have at least one preferably arcuate deflection area in which the channel is deflected by 180 °. In principle, all of them with regard to the at least one fluid channel which is formed in the first temperature control plate also apply to the at least one fluid channel which is formed in the at least one second temperature control plate. In contrast to the first temperature control plate, the second temperature control plates are generally arranged perpendicular to the first temperature control plate, so that the channel sections linked by the deflection areas are not arranged next to one another, but one above the other. In the case of a meandering configuration of the at least one fluid channel in the second temperature control plate, there is a height difference between the two ends of the fluid channel which may have to be overcome by a fluid pump arranged in the fluid circuit. In a preferred embodiment of the battery arrangement, a meandering fluid channel in a second temperature control plate has three fluid channel areas which are connected to one another by two deflection areas. The inlet of the fluid channel can be arranged, for example, in the upper region of the battery arrangement, while the outlet is arranged in the lower region of the battery arrangement, on the opposite side thereof. A reverse arrangement can also be implemented within the scope of the invention.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann jeder in einer ersten und/oder in einer zweiten Temperierplatte ausgebildete Fluidkanal eine strukturierte, bevorzugt geriffelte Oberfläche aufweisen. Eine derartige Strukturierung, welche im Wesentlichen mit Kühlrippen an üblichen Kühlkörpern vergleichbar ist, dient der Vergrößerung der Kontaktoberfläche zwischen dem in dem Fluidkanal im Betrieb der Batterieanordnung strömenden Fluid und dem den Kanal bzw. dem Material des Fluidkanals. Dadurch kann der Energietransport zwischen dem Fluid und dem Fluidkanal effizienter gestaltet werden.According to further embodiments of the battery arrangement, each fluid channel formed in a first and / or in a second temperature control plate can have a structured, preferably corrugated surface. Such a structuring, which is essentially comparable to cooling fins on conventional heat sinks, serves to enlarge the contact surface between the fluid flowing in the fluid channel during operation of the battery arrangement and the channel or the material of the fluid channel. As a result, the energy transport between the fluid and the fluid channel can be made more efficient.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann jede der zweiten Temperierplatten derart geformt sein, dass ihre Seitenflächen zumindest abschnittsweise an die Form der Batteriezellen angepasst sind, mit denen die jeweilige zweite Temperierplatte in thermischem Kontakt steht. Die Form der zweiten Temperierplatte kann also zumindest abschnittsweise einer Negativform bezüglich der Form der damit in Kontakt stehenden Batteriezellen entsprechen. Generell kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Form der zweiten Temperierplatten geometrisch auf den zu Temperierenden Grundkörper, in der Regel die Batteriezelle, ausgelegt sein. Dadurch kann eine optimale thermische Ankontaktierung zwischen einer zweiten Temperierplatte und den damit in thermischem Kontakt stehenden Batteriezellen erreicht werden. Zwecks weiterer Verbesserung des thermischen Kontakts kann, wie bereits erwähnt, Wärmeleitpaste verwendet werden. Die Fertigung der zweiten Temperierplatte kann beispielsweise durch Löten, Schweißen von z.B. Druckgussteilen oder mittels eines additiven Herstellungsverfahrens (3D-Druck) erfolgen.According to further embodiments of the battery arrangement, each of the second temperature control plates can be shaped such that their side surfaces are at least partially adapted to the shape of the battery cells with which the respective second temperature control plate is in thermal contact. The shape of the second temperature control plate can therefore correspond, at least in sections, to a negative shape with regard to the shape of the battery cells in contact therewith. In general, within the scope of the present invention, the shape of the second temperature control plates can be designed geometrically for the base body to be temperature controlled, usually the battery cell. As a result, optimal thermal contact can be achieved between a second temperature control plate and the battery cells that are in thermal contact with it. As already mentioned, thermal paste can be used to further improve the thermal contact. The second temperature control plate can be manufactured, for example, by soldering, welding, for example, die-cast parts or by means of an additive manufacturing process (3D printing).

In einer beispielhaften Ausführungsform der Batterieanordnung können die Batteriezellen eine runde Grundfläche aufweisen, d. h. im Wesentlichen eine zylindrische Grundform haben. Die zweiten Temperierplatten können entsprechend eine gewellte bzw. wellige Form aufweisen. Hierbei kann die Krümmung der des Zylindermantels der Batteriezellen der Krümmung des Bereiches der zweiten Temperierplatte entsprechen, welcher an die Batteriezelle anliegt.In an exemplary embodiment of the battery arrangement, the battery cells can have a round base area, i. H. essentially have a cylindrical basic shape. The second temperature control plates can accordingly have a corrugated or wavy shape. Here, the curvature of the cylinder jacket of the battery cells can correspond to the curvature of the area of the second temperature control plate which rests against the battery cell.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung können die zweiten Temperierplatten im Wesentlichen senkrecht zur ersten Temperierplatte angeordnet sein. Insbesondere können die zweiten Temperierplatten senkrecht an oder auf der ersten Temperierplatte angeordnet sein. Beispielsweise können die zweiten Kühlplatten T-förmig an der ersten Temperierplatte angeordnet sein, beispielsweise in diese oder an diese gesteckt sein.According to further embodiments of the battery arrangement, the second Tempering plates can be arranged essentially perpendicular to the first tempering plate. In particular, the second temperature control plates can be arranged vertically on or on the first temperature control plate. For example, the second cooling plates can be arranged in a T-shape on the first temperature control plate, for example plugged into or onto them.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batterieanordnung kann es sich bei den Batteriezellen um solche mit einseitiger Polung handeln, wobei die Batteriezellen bevorzugt als Rundzellen ausgebildet sind. Dadurch kann die andere Seite, beispielsweise die gegenüberliegende Seite, auf der entsprechend keine Polkontakte angeordnet sind, flach ausgebildet sein und eine möglichst große Fläche bereitstellen, welche thermisch mit der ersten Temperierplatte in Kontakt stehen kann.According to further embodiments of the battery arrangement, the battery cells can be those with polarity on one side, the battery cells preferably being designed as round cells. As a result, the other side, for example the opposite side, on which accordingly no pole contacts are arranged, can be designed to be flat and provide as large an area as possible, which can be in thermal contact with the first temperature control plate.

Unter dem Begriff der thermischen Ankontaktierung oder des thermischen in Kontakt Bringens von zwei Objekten kann im Rahmen dieser Beschreibung verstanden werden, dass beide Objekte derart dicht aneinander gebracht werden, dass der Wärmeaustausch in erster Linie direkt zwischen den Oberflächen der beiden Objekte erfolgt und nicht oder nur in einem sehr geringen bzw. vernachlässigbarem Maße durch Wärmestrahlung.In the context of this description, the term thermal contact or thermal bringing into contact of two objects can be understood to mean that both objects are brought so close together that the heat exchange primarily takes place directly between the surfaces of the two objects and not or only to a very small or negligible extent due to thermal radiation.

Die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterieanordnung.
2 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht einer beispielhaften zweiten Temperierplatte.
3 zeigt eine vereinfachte schematische Draufsicht auf eine Anordnung von Batteriezellen, die auf der ersten Temperierplatte angeordnet sind.
4 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte erste Temperierplatte.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht der mit Batteriezellen bestückten Batterieanordnung aus 1.

Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.

1 shows a side view of an embodiment of the battery arrangement according to the invention.
2 shows a perspective cross-sectional view of an exemplary second temperature control plate.
3 shows a simplified schematic plan view of an arrangement of battery cells which are arranged on the first temperature control plate.
4th shows a plan view of an exemplary first temperature control plate.
5 FIG. 14 shows a perspective view of the battery arrangement equipped with battery cells from FIG 1 .

1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1. Im gezeigten Beispiel weist diese eine erste Ebene 2 und eine zweite Ebene 3 auf, in welcher die Batteriezellen 11 angeordnet sind. In 1 ist zur besseren Übersichtlichkeit nur eine einzige Batteriezelle 11 im mittleren Kompartiment der zweiten Ebene 3 eingezeichnet. Die Kompartimente, in welche die Batteriezellen 11 eingesetzt werden, sind jeweils lateral von den zweiten Temperierplatten 6 umgeben. Die in diese Kompartimente eingesetzten Batteriezellen 11 stehen mit jeweils zweit Temperierplatten 6 in thermischem Kontakt. Die Batterieanordnung 1 weist ferner eine erste Temperierplatte 4 auf, mit welcher die eingesetzten Batteriezellen 11 ebenfalls in thermischem Kontakt stehen. Während die Batteriezellen 11 mittels der ersten Temperierplatte 4 über ihre Stirnseiten temperiert werden, werden sie mittels der zweiten Temperierplatten 6 über ihre Mantelflächen temperiert. In der Regel sind die Batteriezellen 11 in der ersten Ebene 2 hinsichtlich ihrer Ausrichtung relativ zu den Batteriezellen 11 in der zweiten Ebene 3 um 180° gedreht angeordnet. Folglich sind im Falle von Batteriezellen 11 mit einseitiger Polung die Batteriepole der Batteriezellen der Oberseite der Batterievorrichtung 1 (hier Blattoberseite) zugewendet während sie bei den Batteriezellen 11 der zweiten Ebene 3 zur Unterseite der Batterievorrichtung 1 (hier Blattunterseite) zugewendet sind. Die Batteriezellen 11 sind daher in diesem Beispiel mit gleichartigen Flächen auf der ersten Temperierplatte 4 angeordnet bzw. in dieser eingesteckt oder auf dieser fixiert. 1 shows a side view of an embodiment of the battery arrangement according to the invention 1 . In the example shown, this has a first level 2 and a second level 3 on, in which the battery cells 11th are arranged. In 1 is only a single battery cell for better clarity 11th in the middle compartment of the second level 3 drawn. The compartments in which the battery cells 11th are used laterally from the second temperature control plates 6th surround. The battery cells used in these compartments 11th stand with two temperature control plates each 6th in thermal contact. The battery arrangement 1 also has a first temperature control plate 4th with which the battery cells used 11th are also in thermal contact. While the battery cells 11th by means of the first temperature control plate 4th are tempered via their front sides, they are heated by means of the second tempering plates 6th tempered over their outer surfaces. Usually the battery cells are 11th in the first level 2 in terms of their orientation relative to the battery cells 11th in the second level 3 Arranged rotated by 180 °. Consequently, in the case of battery cells 11th with unilateral polarity, the battery poles of the battery cells on the top of the battery device 1 (here the top of the page) turned towards the battery cells 11th the second level 3 to the bottom of the battery device 1 (here the underside of the leaf) are facing. The battery cells 11th are therefore in this example with similar surfaces on the first temperature control plate 4th arranged or inserted in this or fixed on this.

Im Betrieb wird das Kühlfluid über den Einlass 8 zugeführt und mittels der ersten Verteilerstruktur 7 auf die in der ersten Temperierplatte 4 und in den zweiten Temperierplatten 6 angeordneten Fluidkanäle verteilt. Entsprechend ist der Einlass 8 über die an der Unterseite der Batterieanordnung 1 angeordnete erste Verteilerstruktur 7 mit Eingängen der Fluidkanäle gekoppelt. Die in 1 eingezeichneten Pfeile zeigen den Strömungspfad des durch den Einlass 8 zugeführten Fluids an. Das Fluid wird von der in 1 gezeigten Seite der Batterieanordnung 1 in die Fluidkanäle in der ersten Temperierplatte 4 und in den zweiten Temperierplatten 6 eingeleitet und durchströmt diese. Anschließend verlässt das Fluid die Fluidkanäle und wird mittels der zweiten Verteilerstruktur 9, welche an der Oberseite der Batterieanordnung 1 angeordnet ist, gesammelt zum Auslass 10 der Batterieanordnung 1 geleitet. Die erste Verteilerstruktur 7 und die zweite Verteilerstruktur 9 sind hierbei an gegenüberliegenden Seiten der Batterieanordnung 1 angeordnet.In operation, the cooling fluid is via the inlet 8th fed and by means of the first distributor structure 7th on the one in the first temperature control plate 4th and in the second temperature control plates 6th arranged fluid channels distributed. The entrance is accordingly 8th via the one at the bottom of the battery assembly 1 arranged first distribution structure 7th coupled to the inlets of the fluid channels. In the 1 The arrows shown show the flow path of the through the inlet 8th supplied fluids. The in 1 side of the battery assembly shown 1 into the fluid channels in the first temperature control plate 4th and in the second temperature control plates 6th initiated and flows through them. The fluid then leaves the fluid channels and is by means of the second distributor structure 9 which is at the top of the battery assembly 1 is arranged, collected to the outlet 10 the battery assembly 1 directed. The first distribution structure 7th and the second distribution structure 9 are on opposite sides of the battery assembly 1 arranged.

In 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht einer beispielhaften zweiten Temperierplatte 6 veranschaulicht. Zum einen sieht man, dass die zweite Temperierplatte 6 eine gewellte bzw. wellige Form hat, welche an die Geometrie der in diesem Fall als zylinderförmig angenommenen Batteriezellen 11 angepasst ist, mit welchen sie innerhalb der entsprechenden Ebene in thermischem Kontakt steht. Ferner ist gezeigt, dass innerhalb der Temperierplatte 6 drei Fluidkanäle 61, 62, 63 bereitgestellt sind. Für die Ausgestaltung der Fluidkanäle 61, 62,63 innerhalb der zweiten Temperierplatte 6 gibt es ausgehend von der in 2 gezeigten Querschnittsansicht zwei praktikable Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Möglichkeit können die gezeigten Fluidkanäle 61, 62,63 alle einen durchgehenden Fluidkanal ausbilden, wobei sie in Randbereichen der Temperierplatte mittels Umlenkbereichen miteinander verbunden sind. Bezugnehmend auf die in 1 gezeigte Batterieanordnung 1 kann das Fluid in den unteren Fluidkanal 63 eingeleitet werden, an einem ersten Ende der zweiten Temperierplatte 6 mittels eines Umlenkbereiches in den mittleren Fluidkanal 62 geleitet werden, an einem zweiten Ende der zweiten Temperierplatte 6 mittels eines weiteren Umlenkbereiches in den oberen Fluidkanal 61 eingeleitet werden und anschließend am ersten Ende der zweiten Temperierplatte 6 aus dem mäanderförmigen Fluidkanal in die zweite Verteilerstruktur 9 ausströmen. Gemäß einer zweiten Möglichkeit können mindestens zwei der drei in 2 dargestellten Fluidkanäle 61, 62, 63 voneinander getrennt sein, so dass einer oder alle Fluidkanäle - bis auf die durch die wellenartige Ausgestaltung der zweiten Temperierplatte 6 aufgezwungene Undulation - geradlinig von einem bis zum anderen Ende der zweiten Temperierplatte 6 verlaufen. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Verlaufs des Fluids innerhalb der zweiten Temperierplatte 6 kann die Breite der in 2 gezeigten Fluidkanäle 61, 62, 63 (entspricht der kleineren der beiden Dimensionen des Querschnitts des Fluidkanals 61, 62,63) beispielsweise im Bereich von 1 mm liegen.In 2 Fig. 3 is a perspective cross-sectional view of an exemplary second tempering plate 6th illustrated. On the one hand you can see that the second temperature control plate 6th has a corrugated or wavy shape, which is based on the geometry of the battery cells, which in this case are assumed to be cylindrical 11th is adapted to which one they is in thermal contact within the corresponding plane. It is also shown that within the temperature control plate 6th three fluid channels 61 , 62 , 63 are provided. For the design of the fluid channels 61 , 62 , 63 inside the second temperature control plate 6th based on the in 2 cross-sectional view shown two viable options. According to a first possibility, the fluid channels shown can 61 , 62 , 63 all form a continuous fluid channel, whereby they are connected to one another in edge areas of the temperature control plate by means of deflection areas. With reference to the in 1 Battery arrangement shown 1 can the fluid in the lower fluid channel 63 are introduced at a first end of the second temperature control plate 6th by means of a deflection area in the central fluid channel 62 at a second end of the second temperature control plate 6th by means of a further deflection area in the upper fluid channel 61 are initiated and then at the first end of the second temperature control plate 6th from the meandering fluid channel into the second distributor structure 9 emanate. According to a second possibility, at least two of the three in 2 illustrated fluid channels 61 , 62 , 63 be separated from one another, so that one or all of the fluid channels - except for those due to the wave-like configuration of the second temperature control plate 6th forced undulation - straight from one end to the other of the second temperature control plate 6th get lost. Regardless of the specific configuration of the course of the fluid within the second temperature control plate 6th can be the width of the in 2 fluid channels shown 61 , 62 , 63 (corresponds to the smaller of the two dimensions of the cross section of the fluid channel 61 , 62 , 63 ) are, for example, in the range of 1 mm.

3 zeigt eine vereinfachte schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer Anordnung von Batteriezellen 11, die auf der ersten Temperierplatte 4 der erfindungsgemäßen Batterieanordnung 1 angeordnet sind. Hierbei sind die Batteriezellen 11 als Rundzellen ausgebildet und in relativ zueinander versetzten Reihen angeordnet, um eine Anordnung mit einer höheren Packungsdichte zu erhalten. Ferner sind drei zweite Temperierplatten 6 gezeigt, deren wellige Form an die Geometrie der Batteriezellen 11 angepasst ist. Jede der Batteriezellen 11 steht an zwei Seiten in thermischem Kontakt mit jeweils einer zweiten Temperierplatte 6. In anderen Ausführungsbeispielen kann jede zweite Temperierplatte 6 weggelassen werden, sodass jede Batteriezelle 11 nur von einer Seite mit einer zweiten Temperierplatte 6 thermisch ankontaktiert wird. 3 shows a simplified schematic plan view of a section from an arrangement of battery cells 11th that are on the first temperature control plate 4th the battery assembly according to the invention 1 are arranged. Here are the battery cells 11th designed as round cells and arranged in rows offset relative to one another in order to obtain an arrangement with a higher packing density. There are also three second temperature control plates 6th shown, their wavy shape to the geometry of the battery cells 11th is adapted. Each of the battery cells 11th is in thermal contact on two sides with a second temperature control plate each 6th . In other exemplary embodiments, every second temperature control plate 6th can be omitted, so each battery cell 11th only from one side with a second temperature control plate 6th is thermally contacted.

4 zeigt eine Draufsicht auf eine beispielhafte erste Temperierplatte 4, wie sie beispielsweise in der in 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterieanordnung zum Einsatz kommen kann. In der ersten Temperierplatte 4 sind insgesamt vier voneinander getrennte Fluidkanäle 51, 52, 53, 54 ausgebildet. Die in 4 eingezeichneten Pfeile deuten die Strömungsrichtung des Fluids im Betrieb der Temperiereinrichtung der Batterieanordnung 1 an. Die Eingänge der vier Fluidkanäle 51, 52, 53, 54 sind mit der ersten Verteilerstruktur 7 gekoppelt und die vier Ausgänge der vier Fluidkanäle 51, 52, 53, 54 sind mit der zweiten Verteilerstruktur 9 gekoppelt. Jeder der vier Fluidkanäle 51, 52, 53, 54 weist einen schlangen- bzw. mäanderförmigen Verlauf auf, welcher mithilfe von jeweils zwei Umlenkbereichen 55 pro Fluidkanal 51, 52, 53, 54 erreicht wird. Durch die mäanderförmige Struktur der Fluidkanäle 51, 52, 53, 54 und durch ihre Anzahl kann die Fluidkanaldichte innerhalb der ersten Temperierplatte 4 an die Bedürfnisse des zu temperierenden Systems, in diesem Fall der Batteriezellen 11 ausgelegt werden. Wie dargestellt, kann an der unteren rechten Ecke der ersten Temperierplatte 4 problemlos ein Bereich ausgespart werden durch Einrücken des untersten Umlenkbereiches des untersten Fluidkanals 54. In Analogie zu der Beschreibung des Verlaufs der Fluidkanäle innerhalb der in 2 veranschaulichten zweiten Temperierplatte 6 wird darauf hingewiesen, dass das in 4 gezeigte Innenleben der ersten Temperierplatte 4 nur eines von vielen möglichen Beispielen darstellt. Im Allgemeinen kann die Anzahl der Fluidkanäle 51, 52, 53, 54, die Lage ihrer Enden, ihre geometrischen Abmessungen, die Anzahl und/oder Lage der Umkehrbereiche 55, um einige Gestaltungsparameter zu nennen, nach Bedarf angepasst werden. 4th shows a plan view of an exemplary first temperature control plate 4th such as in the in 1 shown embodiment of the battery arrangement according to the invention can be used. In the first temperature control plate 4th are a total of four separate fluid channels 51 , 52 , 53 , 54 educated. In the 4th The arrows shown indicate the direction of flow of the fluid during operation of the temperature control device of the battery arrangement 1 on. The inputs of the four fluid channels 51 , 52 , 53 , 54 are with the first distribution structure 7th coupled and the four outlets of the four fluid channels 51 , 52 , 53 , 54 are with the second distribution structure 9 coupled. Each of the four fluid channels 51 , 52 , 53 , 54 has a serpentine or meander-shaped course, which with the help of two deflection areas 55 per fluid channel 51 , 52 , 53 , 54 is achieved. Due to the meandering structure of the fluid channels 51 , 52 , 53 , 54 and by their number, the fluid channel density within the first temperature control plate 4th to the needs of the temperature-controlled system, in this case the battery cells 11th be interpreted. As shown, at the lower right corner of the first temperature control plate 4th an area can easily be left out by indenting the lowermost deflection area of the lowermost fluid channel 54 . In analogy to the description of the course of the fluid channels within the in 2 illustrated second temperature control plate 6th it should be noted that the in 4th shown inner workings of the first temperature control plate 4th is just one of many possible examples. In general, the number of fluid channels 51 , 52 , 53 , 54 , the position of their ends, their geometric dimensions, the number and / or position of the reversal areas 55 To name a few design parameters, can be adjusted as required.

5 zeigt eine perspektivische Ansicht der mit Batteriezellen 11 bestückten Batterieanordnung 1 aus 1, wobei hier verglichen mit der in 1 gezeigten Ansicht die Rückseite der Batterieanordnung 1 dargestellt ist. Die oberste die Batteriezellen 11 der ersten Ebene 2 von oben bedeckende Platte stellt die Kontaktierungsebene der Batteriezellen 11 dar. Eine entsprechende Kontaktierungsebene ist ebenfalls auf der Unterseite der Batterieanordnung 1 vorgesehen zur elektrischen Ankontaktierung der Batteriezellen 11 der zweiten Ebene 3. Die weiteren in 5 mit Bezugszeichen versehenen Elemente sind bereits mit Bezug auf die vorherigen Figuren im Detail beschrieben worden. 5 Figure 11 shows a perspective view of the battery cells 11th equipped battery assembly 1 out 1 , where compared with the in 1 The view shown is the rear of the battery assembly 1 is shown. The top one is the battery cells 11th the first level 2 The plate covering from above represents the contacting level of the battery cells 11th A corresponding contacting level is also on the underside of the battery arrangement 1 intended for electrical contacting of the battery cells 11th the second level 3 . The others in 5 Elements provided with reference symbols have already been described in detail with reference to the previous figures.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102006059989 A1 [0004]
DE 102012111970 A1 [0005]

Claims

Battery arrangement (1) with a plurality of battery cells (11) which are arranged in at least two levels (2, 3) arranged one above the other, comprising: at least one first temperature control plate (4) in which at least one fluid channel (5; 51, 52, 53, 54) is formed, the first temperature control plate (4) being arranged between the first battery cell level (2) and the second battery cell level (3) and is in thermal contact with the same sides of the battery cells (11) of the first and second battery cell levels (2, 3); at least two second temperature control plates (6), at least one fluid channel (61, 62, 63) being formed in every second temperature control plate (6) and at least one second temperature control plate (6) being arranged in each of the two battery cell levels (2, 3) wherein every second temperature control plate (6) is in thermal contact with a plurality of battery cells (11) of the associated battery cell level (2, 3); a fluid inlet (8) which, with a first end of the at least one fluid channel (5; 51, 52, 53, 54) formed in the first temperature control plate (4) and with a first end of the at least one in each case in the second temperature control plates (6) formed fluid channel (61, 62, 63) is coupled; and a fluid outlet (10), which with a second end of the at least one fluid channel (5; 51, 52, 53, 54) formed in the first temperature control plate (4) and with a second end of the at least one in each case in the second temperature control plates (6) formed fluid channel (61, 62, 63) is coupled.

Battery arrangement (1) according to Claim 1 , wherein the fluid inlet (8) and the fluid outlet (10) are arranged on different, preferably on opposite sides of the battery arrangement (1).

Battery arrangement according to Claim 1 , wherein the fluid inlet (8) and the fluid outlet (10) are arranged on the same side of the battery arrangement (1).

Battery arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the at least one fluid channel (5; 51, 52, 53, 54) formed in the first temperature control plate (4) has at least one preferably arcuate deflection area (55) in which the fluid channel (5; 51, 52, 53, 54) is deflected by 180 °.

Battery arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 4th , wherein the at least one fluid channel (61, 62, 63) formed in the at least one second temperature control plate (6) has at least one preferably arcuate deflection area in which the fluid channel is deflected by 180 °.

Battery arrangement (1) according to Claim 5 wherein each fluid channel (5; 51, 52, 53, 54; 61, 62, 63) formed in a first and / or in a second temperature control plate (4, 6) has a structured, preferably corrugated surface.

Battery arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 6th , wherein each of the second temperature control plates (6) is shaped in such a way that its side surfaces are at least partially adapted to the shape of the battery cells (11) with which the respective second temperature control plate (6) is in contact.

Battery arrangement according to (1) one of the Claims 1 until 7th , wherein the second temperature control plates (6) are arranged essentially perpendicular to the first temperature control plate (4).

Battery arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 8th , the battery cells (11) being those with polarity on one side, the battery cells (11) preferably being designed as round cells.