WO2015121117A1

WO2015121117A1 - Electric energy storage cell and method for extracting the heat from an electric energy storage cell

Info

Publication number: WO2015121117A1
Application number: PCT/EP2015/052243
Authority: WO
Inventors: Holger WOLFSCHMIDT; Kai Ahrent; Uwe Baumbach; Wolfgang Weydanz
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2014-02-12
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: DE102014202547A1

Abstract

The present invention relates to an electric energy storage cell that allows better extraction of heat therefrom, for example from lithium-ion cells, more particularly pouch cells. The heat extraction, that is the cooling of the electric energy storage cells, is achieved via the electric terminals of the energy storage cells. The configuration of the terminal elements of the energy storage cells allows the dissipation of heat from the terminal elements to a cooling medium flowing past the terminal elements to be optimised.

Description

Beschreibung description

Elektrische Energiespeicherzelle und Verfahren zum Entwärmen einer elektrischen Energiespeicherzelle Electric energy storage cell and method for warming an electrical energy storage cell

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Energiespeicherzelle und ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Energiespeicherzelle. Elektrische Energiespeicher, wie zum Beispiel eine aufladbare Batterie, sind bekannt. Solche elektrischen Energiespeicher werden in zahlreichen technischen Anwendungen eingesetzt. Beispielsweise finden solche elektrischen Energiespeicher Verwendung in ganz oder teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, als Speichersysteme zur Kompensation von Spitzenleistungen in elektrischen Energieversorgungsnetzen, als Speicher für die Pufferung von regenerativer Energie in einem Gebäude und vielem mehr. Zur Speicherung der elektrischen Energie sind dabei unter anderem beispielsweise Lithi- um- Ionen-Batterien bekannt. Eine Batterie umfasst dabei in der Regel mehrere parallel und/oder seriell miteinander verschaltete einzelne Batteriezellen. Bei den einzelnen Batteriezellen kann es sich dabei beispielsweise um sogenannte Pouche-Zellen handeln. The present invention relates to an electrical energy storage cell and a method for producing an electrical energy storage cell. Electrical energy storage, such as a rechargeable battery, are known. Such electrical energy storage devices are used in numerous technical applications. For example, find such electrical energy storage use in wholly or partially electrically powered vehicles, as storage systems to compensate for peak power in electrical energy supply networks, as storage for the buffering of renewable energy in a building and much more. Amongst others, lithium ion batteries are known for storing the electrical energy. As a rule, a battery comprises a plurality of individual battery cells connected in parallel and / or in series with one another. The individual battery cells may be, for example, so-called pouche cells.

Für einen langfristigen, problemfreien Betrieb über mehrere Jahre müssen die einzelnen Batteriezellen dabei in einem Modul langzeitstabil , mechanisch belastbar, sicher und wärmetechnisch optimal eingebaut werden. Dabei ist es bekannt, dass es durch elektrochemische Vorgänge im Inneren der Batteriezellen zu einer Erwärmung der Batteriezellen kommen kann. Darüber hinaus kann an den elektrischen Anschlüssen der Batteriezellen aufgrund eines nicht zu vernachlässigenden ohm- schen Widerstandes ebenfalls eine thermische Verlustleistung entstehen, die zur Erwärmung der Batteriezellen führt. Je nach Umgebungsbedingung der Zellen kommt es dadurch zu einer mehr oder weniger starken Temperaturerhöhung. Um einen irreversiblen Schaden einer Batteriezelle zu vermeiden, darf da- bei je nach Zelltyp der Batteriezelle eine vorgegebene Temperaturschwelle während des Betriebs jedoch nicht überschritten werden . Die Deutsche Patentanmeldung DE 10 2008 010 813 AI offenbart beispielsweise eine Batterie mit einer Wärmeleitplatte zum Temperieren der Batterie. Bei dieser Batterie sind dabei mehrere Einzelzellen miteinander verschaltet und zu einem Zellenverbund zusammengefasst . Jede der Einzelzellen ist dabei von einem Zellengehäuse umgeben, und jeder Einzelzelle ist ein Wärmeleitelement zugeordnet. For a long-term, problem-free operation over several years, the individual battery cells must be optimally installed in a long-term stable, mechanically strong, safe and thermally-efficient module. It is known that electrochemical processes in the interior of the battery cells may cause heating of the battery cells. In addition, due to a non-negligible ohmic resistance, a thermal power loss can also be produced at the electrical connections of the battery cells, which leads to heating of the battery cells. Depending on the ambient conditions of the cells, this leads to a more or less strong increase in temperature. In order to avoid irreversible damage to a battery cell, However, depending on the cell type of the battery cell, a predetermined temperature threshold during operation will not be exceeded. For example, German patent application DE 10 2008 010 813 A1 discloses a battery with a heat conducting plate for tempering the battery. In this battery, several individual cells are interconnected and combined to form a cell network. Each of the individual cells is surrounded by a cell housing, and each individual cell is assigned a heat conducting element.

Die Ausgestaltung von elektrischen Energiespeichereinrichtungen bewegt sich daher in einem ingenieurtechnischen Span- nungsfeld, bei dem es gilt einen möglichst guten Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität, elektrischer Isolation und einer möglichst guten Entwärmung der Batteriezellen zu finden . Es besteht daher ein Bedarf nach einer elektrischen Energiespeicherzelle und einem Verfahren zum Entwärmen einer elektrischen Energiespeicherzelle, das eine effiziente Entwärmung der Energiespeicherzellen ermöglicht. Offenbarung der Erfindung The configuration of electrical energy storage devices therefore moves in an engineering field of voltage, in which it is important to find the best possible compromise between mechanical stability, electrical insulation and the best possible cooling of the battery cells. There is therefore a need for an electrical energy storage cell and a method for warming up an electrical energy storage cell, which enables efficient heat dissipation of the energy storage cells. Disclosure of the invention

Hierzu schafft die vorliegende Erfindung eine elektrische Energiespeicherzelle, mit einem Anschlusselement, das einen Kühlabschnitt mit mindestens einer Öffnung umfasst, wobei die Öffnung des Kühlabschnitts von einem Kühlmedium durchströmbar ist . For this purpose, the present invention provides an electrical energy storage cell, with a connection element which comprises a cooling section with at least one opening, wherein the opening of the cooling section can be flowed through by a cooling medium.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Entwärmen einer elektrischen Energiespeicherzelle mit den Schritten des Bereitstellens einer Energiespeicherzelle mit einem Anschlusselement, das einen Kühlabschnitt mit mindestens einer Öffnung umfasst; und des Durchströmens der Öffnung in dem Kühlabschnitt mit einem Kühlmedium. Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass gerade an den elektrischen Anschlüssen einer Energiespeicherzelle eine besonders starke Erwärmung auftreten kann. Beispielsweise wird dabei die innerhalb der Batteriezelle während der elektrochemischen Vorgänge entstehende Wärme entlang dieser Anschlusselemente nach außen geführt. Darüber hinaus können die Anschlusselemente der Energiespeicherzelle auch einen elektrischen Widerstand aufweisen, der beim Laden bzw. Entladen der Energiespeicherzelle ebenfalls zu einer Erwärmung führen kann. Furthermore, the present invention provides a method for warming up an electrical energy storage cell comprising the steps of providing an energy storage cell with a connection element comprising a cooling section with at least one opening; and flowing through the opening in the cooling section with a cooling medium. The present invention is based on the finding that especially at the electrical connections of an energy storage cell, a particularly strong heating can occur. For example, the heat generated within the battery cell during the electrochemical processes is conducted outward along these connecting elements. In addition, the connection elements of the energy storage cell can also have an electrical resistance, which can likewise lead to heating during charging or discharging of the energy storage cell.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Idee zugrunde, eine elektrische Energiespeicherzelle bereitzustellen, bei der die Anschlusselemente der Energiespeicherzellen nicht nur einer elektrischen und gegebenenfalls auch mechanischen Kontak- tierung dienen, sondern bei der darüber hinaus auch eine Abfuhr der Wärmeenergie über die Anschlusselemente der Energiespeicherzelle ermöglicht wird. Dabei können zur Entwärmung der Anschlusselemente der elektrischen Energiespeicherzelle die Anschlusselemente mit einem Kühlmedium wie z.B. Luft umströmt werden. Durch eine geeignete Ausgestaltung der Anschlusselemente der Energiespeicherzelle wird dabei eine effiziente Wärmeabgabe von dem Anschlusselement an das Kühlme- dium erreicht. Dies führt zu einer guten Entwärmung der Energiespeicherzelle . The present invention is therefore based on the idea to provide an electrical energy storage cell, in which the connection elements of the energy storage cells serve not only an electrical and optionally also mechanical Kontak- tion, but in addition also a removal of the heat energy through the connection elements of the energy storage cell is made possible , In this case, to heat the connection elements of the electrical energy storage cell, the connection elements may be provided with a cooling medium, such as a cooling medium. Air is flowing around. By means of a suitable configuration of the connection elements of the energy storage cell, an efficient heat release from the connection element to the cooling medium is achieved. This leads to a good heat dissipation of the energy storage cell.

Die Verbindungselemente zur Entwärmung der Anschlusselemente der elektrischen Energiespeicherzelle können dabei jeweils individuell an die Anschlusselemente der verwendeten Energiespeicherzellen und an die für den Einbau erforderlichen weiteren Rahmenbedingungen angepasst werden. Daher kann in allen Fällen eine optimale Entwärmung der Anschlusselemente und somit der kompletten Energiespeicherzelle gewährleistet werden. Hierdurch ist es möglich, die Betriebstemperatur der elektrischen Energiespeicherzellen möglichst gering und für alle Zellen gleich zu halten. Dies ermöglicht einerseits eine kompakte Bauform, wodurch der erforderliche Raumbedarf für die Energiespeichereinrichtung reduziert werden kann. Darüber hinaus kann durch das Senken der Betriebstemperatur der Energiespeicherzelle auch die Lebensdauer der Energiespeicherzelle bzw. durch eine gleichmäßige Verteilung der Wärmebelastung die Lebensdauer des Gesamtsystems gesteigert werden. Somit steigt auch die Langzeitverfügbarkeit der erfindungsgemäßen Energiespeicherzelle . The connecting elements for cooling the connection elements of the electrical energy storage cell can each be adapted individually to the connection elements of the energy storage cells used and to the additional framework conditions required for the installation. Therefore, in all cases an optimal cooling of the connection elements and thus the entire energy storage cell can be ensured. This makes it possible to keep the operating temperature of the electric energy storage cells as low as possible and the same for all cells. This allows on the one hand a compact design, whereby the space required for the Energy storage device can be reduced. In addition, by lowering the operating temperature of the energy storage cell and the lifetime of the energy storage cell or by a uniform distribution of heat load, the life of the entire system can be increased. Thus, the long-term availability of the energy storage cell according to the invention also increases.

In einer Ausführungsform ist die Strömungsrichtung des Kühl- mediums durch die Öffnung anpassbar. In one embodiment, the flow direction of the cooling medium through the opening is adjustable.

Durch die Beeinflussung der Strömungsrichtung des Kühlmediums kann das Kühlmedium effizient an den Anschlusselementen der elektrischen Energiespeichervorrichtung vorbeigeleitet wer- den. Hierdurch kann die Entwärmung weiter optimiert werden. By influencing the flow direction of the cooling medium, the cooling medium can be efficiently conducted past the connection elements of the electrical energy storage device. As a result, the cooling can be further optimized.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Kühlabschnitt eine Ablenkvorrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, eine vorbestimmte Strömungsrichtung des Kühlmediums durch die Öffnung einzu- stellen. According to one embodiment, the cooling section has a deflection device which is designed to set a predetermined flow direction of the cooling medium through the opening.

Hierdurch ist eine optimale Anpassung der Strömungsrichtung für eine effiziente Kühlung möglich. In einer Ausführungsform weist das Anschlusselement im Bereich des Kühlabschnitts eine lamellenförmige Struktur auf. As a result, an optimal adjustment of the flow direction for efficient cooling is possible. In one embodiment, the connection element has a lamellar structure in the region of the cooling section.

Eine solche lamellenförmige Kühlstruktur ermöglicht eine gut Abgabe von Wärme an die Umgebung. Auf diese Weise kann das Anschlusselement der elektrischen Energiespeicherzelle und damit die gesamte Anordnung effizient entwärmt, das heißt gekühlt, werden. Such a lamellar cooling structure allows a good release of heat to the environment. In this way, the connection element of the electrical energy storage cell and thus the entire arrangement can be efficiently cooled, that is, cooled.

In einer Ausführungsform umfasst die elektrische Energie- Speicherzelle eine Lithium- Ionen-Batteriezelle. Vorzugswe umfasst die Energiespeicherzelle eine Pouche-Zelle . Solche elektrischen Energiespeicherzellen ermöglichen die Speicherung einer großen Menge elektrischer Energie bei relativ geringem Volumen. Die dabei ablaufenden Lade- bzw. Entladevorgänge führen aufgrund der oben beschriebenen Wider- stände in den Anschlusselementen, sowie der innerhalb der Energiespeicherzelle ablaufenden elektrochemischen Prozesse zu einer Erwärmung. Diese Erwärmung kann durch die erfindungsgemäße elektrische Energiespeicherzelle sehr gut an die Umgebung abgegeben werden. In one embodiment, the electrical energy storage cell comprises a lithium-ion battery cell. Preferably, the energy storage cell comprises a pouche cell. Such electrical energy storage cells allow the storage of a large amount of electrical energy at relatively low volume. Due to the resistances in the connection elements described above, as well as the electrochemical processes taking place within the energy storage cell, the charging or discharging processes which take place during this process lead to heating. This heating can be delivered very well to the environment by the electrical energy storage cell according to the invention.

Eine Ausführungsform umfasst eine Energiespeichereinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Energiespeicherzelle; einer An embodiment comprises an energy storage device with an energy storage cell according to the invention; one

Stromschiene; und eine Verbindungsvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Stromschiene mit dem Anschlusselement der Energiespeicherzelle elektrisch zu koppeln. Busbar; and a connecting device configured to electrically couple the bus bar to the terminal of the energy storage cell.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verbindungsvorrichtung ein Federelement oder ein Klemmelement . Durch die Verwendung von Feder- bzw. Klemmelementen zur Kopplung der Anschlusselemente der elektrischen Energiespeicherzellen kann eine einfache und zuverlässige thermische und gleichzeitig auch elektrische, sowie mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Anschlusselement der elektrischen Energiespeicherzelle erreicht werden. Federoder Klemmelemente ermöglichen dabei eine sehr einfache und rasche Montage der elektrischen Energiespeicherzelle innerhalb der Energiespeichereinrichtung. Hierbei sind keine weiteren mechanischen Arbeiten, wie beispielsweise Verschrauben, Löten, Schweißen oder ähnliches erforderlich. Somit können auch potentielle Fehlerquellen bei der weiteren Montage vermieden werden. According to one embodiment, the connecting device comprises a spring element or a clamping element. By using spring or clamping elements for coupling the connection elements of the electrical energy storage cells, a simple and reliable thermal and at the same time electrical and mechanical connection between the connection element and the connection element of the electrical energy storage cell can be achieved. Spring or clamping elements allow a very simple and rapid installation of the electrical energy storage cell within the energy storage device. In this case, no further mechanical work, such as screwing, soldering, welding or the like is required. Thus, potential sources of error in further assembly can be avoided.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Oberfläche des Federele- ments bzw. des Klemmelements größer als die Oberfläche des Anschlusselements der elektrischen Energiespeicherzelle. Durch eine derart große Oberfläche des Federelements oder desKlemmelements kann eine besonders effiziente Abgabe der thermischen Energie an die Umgebung erreicht werden. Somit ist eine besonders effiziente Entwärmung der Anschlusselemen- te der elektrischen Energiespeicherzellen möglich. According to one embodiment, the surface of the spring element or of the clamping element is larger than the surface of the connection element of the electrical energy storage cell. Such a large surface of the spring element or the clamping element can be used to achieve a particularly efficient delivery of the thermal energy to the environment. Thus, a particularly efficient cooling of the connection elements of the electrical energy storage cells is possible.

Gemäß einer Ausführungsform ist auf dem Federelement oder dem Klemmelement der Verbindungsvorrichtung ein Kühlelement angeordnet . According to one embodiment, a cooling element is arranged on the spring element or the clamping element of the connecting device.

Ein solches Kühlelement auf dem Feder- bzw. Klemmelement der Verbindungsanordnung ermöglicht eine sehr gute Abgabe der thermischen Energie. Hierdurch ist eine effiziente Entwärmung der Anschlusselemente der elektrischen Energiespeicherzelle möglich. Solche Kühlelemente können zum Beispiel Kühligel, Kühlkörper, großflächige Platten, etc. sein. Such a cooling element on the spring or clamping element of the connection arrangement allows a very good release of the thermal energy. As a result, efficient cooling of the connection elements of the electrical energy storage cell is possible. Such cooling elements may be for example Kühligel, heatsink, large-scale plates, etc.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Federelement oder Klemmelement der Verbindungsvorrichtung mindestens zwei Me- tallstreifen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten . According to one embodiment, the spring element or clamping element of the connecting device comprises at least two metal strips with different thermal expansion coefficients.

Die zwei parallel zueinander angeordneten Metallstreifen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bilden ein Bimetall -Element . Die beiden Metallstreifen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten sind dabei vorzugsweise an den Enden fest miteinander verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der beiden Metallstreifen verbiegt sich dabei die Ge- samtanordnung in Abhängigkeit der Temperatur an dem Federelement. Somit ist die Federkraft der Feder an der Verbindungsvorrichtung abhängig von der Temperatur der Verbindungsvorrichtung. Auf diese Weise ist es möglich, dass mit zunehmender Temperatur der Anpressdruck der Feder der Verbindungsvor- richtung gesteigert wird. Somit kann bei steigender Temperatur die mechanische Kopplung und damit einhergehend auch die thermische und elektrische Kopplung zwischen Verbindungsvor- richtung und Anschlusselement der Energiespeicherzelle gesteigert werden. The two parallel arranged metal strips with different coefficients of thermal expansion form a bimetallic element. The two metal strips with different coefficients of thermal expansion are preferably firmly connected to one another at the ends. Due to the different thermal expansion coefficients of the two metal strips, the overall arrangement bends depending on the temperature on the spring element. Thus, the spring force of the spring on the connecting device is dependent on the temperature of the connecting device. In this way it is possible that with increasing temperature of the contact pressure of the spring of the connecting device is increased. Thus, with increasing temperature, the mechanical coupling and concomitantly also the thermal and electrical coupling between connection pre- direction and connection element of the energy storage cell can be increased.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Verbindungsvorrich- tung ferner einen elektrisch isolierenden Träger. According to one embodiment, the connection device further comprises an electrically insulating support.

Ein solcher elektrisch isolierender Träger stellt eine stabile Basis für den Aufbau und die Aufnahme weiterer Komponenten der elektrischen Energiespeichervorrichtung dar. Beispiels- weise kann auf diesem elektrisch isolierenden Träger eine Stromschiene angeordnet werden. Darüber hinaus kann der elektrisch isolierende Träger auch für die Anordnung weiterer Komponenten genutzt werden. Ein derartiger elektrisch isolierender Träger kann zum Beispiel eine Kunststoffplatte , eine Platine oder ein anderer Träger aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material sein. Such an electrically insulating carrier provides a stable basis for the construction and the inclusion of further components of the electrical energy storage device. For example, a bus bar can be arranged on this electrically insulating carrier. In addition, the electrically insulating support can also be used for the arrangement of other components. Such an electrically insulating carrier may be, for example, a plastic plate, a circuit board or another carrier made of an electrically non-conductive material.

In einer Ausführungsform umfasst die Energiespeicheranordnung eine Kühlvorrichtung, die auf der Trägerstruktur angeordnet ist und wobei die Kühlvorrichtung mit dem Anschlusselement thermisch gekoppelt ist. In one embodiment, the energy storage arrangement comprises a cooling device which is arranged on the support structure and wherein the cooling device is thermally coupled to the connection element.

Durch einen separaten Kühlkörper auf dem elektrisch isolierenden Träger kann eine sehr gute Entwärmung der Anschluss- elemente der elektrischen Energiespeicherzelle ermöglicht werden. Der elektrisch isolierende Träger trennt dabei die elektrische Energiespeicherzelle auf der ersten Seite von dem Kühlkörper auf der zweiten Seite, so dass ein besonders sicherer Betrieb möglich wird und dabei auch die von dem Kühl- körper abgestrahlte Wärme nicht in die Richtung der elektrischen Energiespeicherzelle abgegeben wird. By a separate heat sink on the electrically insulating support a very good cooling of the connection elements of the electrical energy storage cell can be made possible. In this case, the electrically insulating carrier separates the electrical energy storage cell on the first side from the heat sink on the second side, so that particularly reliable operation becomes possible and the heat radiated from the cooling body is not emitted in the direction of the electrical energy storage cell.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum According to one embodiment, the method comprises

Entwärmen der elektrischen Energiespeicherzelle einen Schritt zum thermischen Koppeln des Anschlusselements mit einer ein Kühlelement aufweisenden Verbindungsvorrichtung. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Entwärmen the electrical energy storage cell, a step of thermally coupling the connection element with a cooling element having a connecting device. According to one embodiment, the method comprises

Entwärmen der elektrischen Energiespeicherzelle die Schritte des Bereitstellens einer Ablenkvorrichtung an dem Anschlusselement; und des Einstellens einer Strömungsrichtung des Kühlmediums mittels der Ablenkvorrichtung. Removing the electrical energy storage cell from the steps of providing a deflection device to the connection element; and adjusting a flow direction of the cooling medium by means of the deflection device.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der nachfolgenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Further embodiments and advantages of the invention below will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen: eine schematische Darstellung der Seitenansicht auf eine elektrische Energiespeicherzelle; eine weitere schematische Darstellung einer Seitenansicht auf eine elektrische Energiespeicherzelle; eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer elektrischen Energiespeichereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; eine schematische Darstellung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung gemäß einem Ausführungs- beispiel ; eine schematische Darstellung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ; eine schematische Darstellung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung gemäß einem Ausführungs- beispiel ; FIG 7 eine schematische Darstellung einer elektrischen 1 shows a schematic representation of the side view of an electrical energy storage cell; a further schematic representation of a side view of an electrical energy storage cell; a schematic representation of a side view of an electrical energy storage device according to an embodiment; a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment example; a schematic representation of an electrical energy storage device according to an alternative embodiment; a schematic representation of an electrical energy storage device according to an embodiment example; 7 shows a schematic representation of an electrical

Energiespeichereinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ; FIG 8 eine schematische Darstellung eines Anschlusselements einer Energiespeicherzelle gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; Energy storage device according to another embodiment; 8 shows a schematic representation of a connection element of an energy storage cell according to a further embodiment;

FIG 9 eine schematische Darstellung eines Anschlusselements einer elektrischen Energiespeicherzelle, das mit einer Verbindungsvorrichtung gekoppelt ist; und 9 shows a schematic representation of a connection element of an electrical energy storage cell, which is coupled to a connection device; and

FIG 10 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zum Entwärmen einer elektrischen Energiespeichereinrichtung, wie es einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt . Beschreibung von Ausführungsbeispielen 10 shows a schematic representation of a flow chart for a method for the disarming of an electrical energy storage device, as it is based on an embodiment of the present invention. Description of exemplary embodiments

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Energiespeicherzelle 10. Bei der elektrischen Energiespeicherzelle 10 kann es sich beispielsweise um eine Batte- riezelle handeln. Solche Batteriezellen speichern die bereitgestellte elektrische Energie mittels elektrochemischer Vorgänge im Inneren der Batteriezelle. Beispielsweise kann es sich bei der elektrischen Energiespeicherzelle 10 um eine Batteriezelle in Form einer Lithium- Ionen-Batterie handeln. Insbesondere kann es sich bei der elektrischen Energiespeicherzelle 10 um eine sogenannte Pouche-Zelle handeln. Die elektrische Energiespeicherzelle 10 weist dabei in der Regel zwei Anschlusselemente 11 auf. Hierbei handelt es sich in der Regel um den Pluspol und den Minuspol . FIG. 1 shows a schematic representation of an electrical energy storage cell 10. The electrical energy storage cell 10 may be, for example, a battery cell. Such battery cells store the electrical energy provided by means of electrochemical processes in the interior of the battery cell. For example, the electrical energy storage cell 10 may be a battery cell in the form of a lithium-ion battery. In particular, the electrical energy storage cell 10 may be a so-called pouche cell. The electrical energy storage cell 10 generally has two connection elements 11. These are usually the positive pole and the negative pole.

Grundsätzlich sind jedoch auch elektrische Energiespeicherzellen 10 möglich, die eine andere Anzahl von elektrischen Anschlusselementen 11 aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, dass die elektrische Energiespeicherzelle 10 nur ein Anschlusselement 11 aufweist, und der Stromkreis über einen weiteren Punkt, beispielsweise einen elektrischen Kontakt an der Außenseite der elektrischen Energiespeicherzelle 10, geschlossen wird. Ferner sind grundsätzlich auch elektrische Energiespeicherzellen 10 möglich, die mehr als nur zwei Anschlusselemente 11 aufweisen. In principle, however, electrical energy storage cells 10 are possible, which have a different number of electrical connection elements 11. Thus, for example, it is possible for the electrical energy storage cell 10 to have only one connection element 11, and the circuit to be closed via a further point, for example an electrical contact on the outside of the electrical energy storage cell 10. Furthermore, in principle, electrical Energy storage cells 10 possible, which have more than just two connection elements 11.

Über die elektrischen Anschlusselemente 11 kann an der elekt- rischen Energiespeicherzelle 10 elektrische Energie bereitgestellt werden, die daraufhin mittels elektrochemischer Prozesse im Inneren der elektrischen Energiespeicherzelle 10 gespeichert wird. Durch Umkehrung dieser elektrochemischen Prozesse im Inneren der elektrischen Energiespeicherzelle 10 kann dann zu einem späteren Zeitpunkt an den Anschlusselementen 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 diese elektrische Energie zumindest teilweise wieder bereitgestellt werden . Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer elektrischen Energiespeicherzelle 10 mit den Anschlusselementen 11. Auch wenn in den hier dargestellten Beispielen die Anschlusselemente 11 alle am oberen Bereich der elektrischen Energiespeicherzelle 10 angeordnet sind, so sind auch andere Positionen für das Herausführen der Anschlusselemente 11 aus der elektrischen Energiespeicherzelle 10 möglich. Auch müssen nicht alle Anschlusselemente 11 an der gleichen Seite der Energiespeicherzelle 10 angeordnet sein. Figur 3 zeigt eine Darstellung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 mit einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen 10. Die hier dargestellte Anzahl von drei elektrischen Energiespeicherzellen 10 dient dabei nur zum besseren Verständnis. Darüber hinaus ist jede beliebige weitere Anzahl von elektrischen Energiespeicherzellen 10 innerhalb einer elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 ebenso möglich. Die elektrischen Energiespeicherzellen 10 können dabei sowohl seriell als auch parallel miteinander verschaltet werden. Auch eine Kombination von serieller und paralle- 1er Verschaltung von mehreren elektrischen Energiespeicherzellen 10 innerhalb der elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 ist möglich. Bei einer Parallelschaltung werden dabei alle Anschlusselemente 11 einer Polarität der elektrischen Energiespeicherzelle 10 jeweils mittels einer Stromschiene 30 gemeinsam miteinander verbunden. Alternativ ist auch eine andere Verschaltung der Anschlusselemente 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 mittels einer oder mehrerer Strom- schienen 30 möglich. Auf diese Weise kann eine flexible parallele bzw. serielle Verschaltung der Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen 10 erreicht werden. Hierdurch kann die Ausgangspannung und/oder der Ausgangsstrom der gesamten Anordnung erweitert bzw. angepasst werden. Electrical energy can be supplied to the electrical energy storage cell 10 via the electrical connection elements 11, which energy is then stored in the interior of the electrical energy storage cell 10 by means of electrochemical processes. By reversing these electrochemical processes in the interior of the electrical energy storage cell 10, this electrical energy can then at least partially be made available again at a later time at the connection elements 11 of the electrical energy storage cell 10. FIG. 2 shows a side view of an electrical energy storage cell 10 with the connection elements 11. Although the connection elements 11 are all arranged at the upper region of the electrical energy storage cell 10 in the examples shown here, other positions are also for the lead-out of the connection elements 11 from the electrical energy storage cell 10 possible. Also, not all connection elements 11 must be arranged on the same side of the energy storage cell 10. FIG. 3 shows a representation of an electrical energy storage device 1 with a plurality of electrical energy storage cells 10. The number of three electrical energy storage cells 10 shown here serves only for better understanding. In addition, any further number of electrical energy storage cells 10 within an electrical energy storage device 1 is also possible. The electrical energy storage cells 10 can be interconnected both serially and in parallel. A combination of serial and parallel connection of several electrical energy storage cells 10 within the electrical energy storage device 1 is also possible. In a parallel connection thereby all connection elements 11 of a polarity of the electrical Energy storage cell 10 each connected by a busbar 30 together. Alternatively, another connection of the connecting elements 11 of the electrical energy storage cell 10 by means of one or more bus bars 30 is possible. In this way, a flexible parallel or serial connection of the plurality of electrical energy storage cells 10 can be achieved. As a result, the output voltage and / or the output current of the entire arrangement can be expanded or adapted.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 gemäß einem Ausführungs- beispiel. Ein Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 ist dabei mit einer Verbindungsvorrichtung 20 gekoppelt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Verbindungsvorrichtung 20 um ein Federelement oder ein Klemmelement. Das Feder- bzw. Klemmelement übt dabei auf das Anschlusselement 11 in Pfeilrichtung eine Kraft aus. Durch dieses Feder- bzw. Klemmelement der Verbindungsvorrichtung 20 wird das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 eingeklemmt. Durch den Anpressdruck des Feder- bzw. Klemmelements der Verbindungs- vorrichtung 20 entsteht dabei eine thermische Kopplung zwischen Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicher- zelle 10 und der Verbindungsvorrichtung 20. Auf diese Weise kann die in der elektrischen Energiespeicherzelle 10 und in dem Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 entstehende thermische Energie auf die Verbindungsvorrichtung 20 überkoppeln. Hierdurch erfolgt eine Entwärmung des Anschlusselements 11 und somit auch eine Entwärmung der elektrischen Energiespeicherzelle 10. Gleichzeitig erfolgt durch die Verbindungsvorrichtung 20 auch eine mechanische Fixierung des Anschlusselements 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10. Somit wird die elektrische Energiespeicher- zelle 10 auch mechanisch an ihrer vorbestimmten Position gehalten. Weiterhin kann durch die Verbindungsvorrichtung 20 auch gleichzeitig die elektrische Verbindung zu den Anschlusselementen 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 ermöglicht werden. Alternativ kann jedoch auch eine zusätzliche mechanische Halterung für die Zellen bereitgestellt werden. Somit erfolgt auch eine elektrische Kontaktierung der Energiespeicherzelle 10. Figure 4 shows a schematic representation of an electrical energy storage device 1 according to an embodiment example. A connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 is coupled to a connection device 20. In the exemplary embodiment illustrated here, the connecting device 20 is a spring element or a clamping element. The spring or clamping element exerts a force on the connecting element 11 in the direction of the arrow. By this spring or clamping element of the connecting device 20, the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 is clamped. The contact pressure of the spring or clamping element of the connection device 20 results in a thermal coupling between the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 and the connection device 20. In this way, in the electrical energy storage cell 10 and in the connection element 11 of the electrical Energy storage cell 10 overcoupling resulting thermal energy to the connecting device 20. At the same time, the connecting device 20 also mechanically fixes the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10. Thus, the electrical energy storage cell 10 is also mechanically held at its predetermined position , Furthermore, the electrical connection to the connection elements 11 of the electrical energy storage cell 10 can also be achieved simultaneously by the connection device 20 be enabled. Alternatively, however, an additional mechanical support for the cells can be provided. Thus, an electrical contacting of the energy storage cell 10 takes place.

Handelt es sich bei dem Verbindungselement 20 um ein Federelement, so wird dabei die Kraft für die Kontaktierung aus diesem Federelement bezogen. Im Falle eines Klemmelements dagegen wird die Kraft für die Kontaktierung durch einem zu- sätzlichen Element bereitgestellt. Beispielsweise kann es sich dabei um eine zusätzliche Klemme 23a oder eine Schraube 23b handeln. Gleichzeitig kann durch dieses zusätzliche Element 23a, 23b auch die Befestigung eines zusätzlichen Kühlelements 22 erfolgen. If the connecting element 20 is a spring element, then the force for contacting is obtained from this spring element. In the case of a clamping element, on the other hand, the force for contacting is provided by an additional element. For example, this may be an additional clamp 23a or a screw 23b. At the same time, this additional element 23a, 23b can also be used to attach an additional cooling element 22.

In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 dabei von zwei Seiten jeweils durch ein Federelement oder Klemmelement der Verbindungsvorrichtung 20 gehalten. Darüber hinaus ist es jedoch ebenso möglich, dass eine Seite eine starre, nicht federnde thermische, elektrische und/oder mechanische Kontaktierung bereitstellt, während nur die jeweils andere Seite als Federelement ausgestaltet ist, um den erforderlichen Anpressdruck bereitzustellen. In the embodiment shown in Figure 4, the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 is held from two sides in each case by a spring element or clamping element of the connecting device 20. In addition, however, it is also possible that one side provides a rigid, non-resilient thermal, electrical and / or mechanical contact, while only the other side is configured as a spring element to provide the required contact pressure.

Vorzugsweise ist dabei zumindest ein Teil der Verbindungsvorrichtung 20 als Kühlvorrichtung 21 ausgestaltet. Der als Kühlvorrichtung 21 ausgestaltete Teil der Verbindungsvorrichtung 20 ermöglicht dabei eine Abgabe von thermischer Energie in die Umgebung. Somit kann die Wärmeenergie aus der elektrischen Energiespeicherzelle 10 und dem Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10, die über die Verbindungsvorrichtung 20 einkoppelt, durch die Kühlvorrichtung 21 an die Umgebung abgegeben werden. Auf diese Weise ist eine effiziente Entwärmung möglich. Hierzu kann beispielsweise die Verbindungsvorrichtung 20 einen Bereich mit einer großen glatten oder auch strukturierten Oberfläche aufweisen, über den die thermische Energie in die Umgebung abgegeben werden kann. Dabei kann das Anschlusselement 11 der Energiespeicherzelle 10 eine gleiche oder gegengleiche Struktur wie die Verbindungsvorrichtung 20 aufweisen, um die die Kontaktflächen zu maximieren. Vorzugsweise ist dabei die Oberfläche des als Kühlvorrichtung 21 dienenden Teils der Verbindungsvorrichtung 20 bzw. die Oberfläche des Federelements größer als die Oberfläche des Anschlusselements 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10. Für eine weitere Verbesserung der Wärmeabgabe in die Umgebung kann an der Verbindungsvorrichtung 20 auch ein zusätzliches Kühlelement 22 angeordnet werden. Ein solches Kühlelement 22 kann entweder auf einer oder alternativ auf beiden Seiten der Verbindungsvorrichtung 20 angeordnet werden. Bei dem Kühlele- ment 22 kann es sich beispielsweise um einen Kühligel, umPreferably, at least a part of the connecting device 20 is designed as a cooling device 21. The designed as a cooling device 21 part of the connecting device 20 allows a release of thermal energy into the environment. Thus, the heat energy from the electrical energy storage cell 10 and the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10, which couples in via the connection device 20, can be released by the cooling device 21 to the environment. In this way, efficient heat dissipation is possible. For this purpose, for example, the connection device 20 may have an area with a large smooth or structured surface, via which the thermal energy is released into the environment can. In this case, the connection element 11 of the energy storage cell 10 may have the same or the same structure as the connection device 20 in order to maximize the contact surfaces. In this case, the surface of the part of the connecting device 20 serving as the cooling device 21 or the surface of the spring element is preferably larger than the surface of the connecting element 11 of the electrical energy storage cell 10. For a further improvement of the heat dissipation into the environment, an additional cooling element can also be provided on the connecting device 20 22 are arranged. Such a cooling element 22 can be arranged either on one or alternatively on both sides of the connecting device 20. The cooling element 22 may, for example, be a cooling nozzle

Kühlrippen, oder um eine beliebige weitere Struktur mit einer vorzugsweise großen Oberfläche zur Wärmeabgabe an die Umgebung handeln. Das Federelement der Verbindungsvorrichtung 20 kann dabei auch als Bimetall ausgeführt werden. Bei einem Bimetall handelt es sich dabei vorzugsweise um eine Struktur aus zwei miteinander verbundenen Metallstreifen, wobei die beiden Metallstreifen unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffi - zienten haben. Bei Variation der Temperatur dehnt sich somit einer der beiden Metallstreifen stärker aus als der andere. Auf diese Weise kann mit steigender Temperatur ein steigender Anpressdruck der Federelemente auf das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 erreicht werden. Dies ermöglicht es beispielsweise das Federelement so auszugestalten, dass sich das Federelement bei einer Montage bei relativ niedriger Temperatur sehr leicht öffnen lässt, während bei einer höheren Betriebstemperatur der Anpressdruck der Federelemente auf das Anschlusselement 11 der elektri- sehen Energiespeicherzelle 10 erhöht wird und somit eine gesteigerte thermische, mechanische und elektrische Kopplung erfolgt . Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Energiespeichereinrichtung 1. Die elektrische Energiespeichereinrichtung 1 umfasst dabei einen elektrisch isolierenden Träger 25. Der elektrisch isolierende Träger 25 weist eine Öffnung 26 auf. Auf der Unterseite 25a des elektrisch isolierenden Trägers 25 ist die elektrische Energiespeicherzelle 10 angeordnet. Dabei ragt das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 durch die Öffnung 26 des elektrisch isolierenden Trägers 25 hindurch. Auf der der Untersei- te 25a gegenüberliegenden Oberseite 25b des elektrisch isolierenden Trägers 25 ist das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 mit einem Kühlkörper 27 thermisch gekoppelt. Beispielsweise kann hierzu der Kühlkörper 27 in geeigneter Weise über der Öffnung 26 des elektrisch iso- lierenden Trägers 25 angeordnet werden, so dass ein thermischer Kontakt zwischen Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 und dem Kühlkörper 25 entsteht. In dem dargestellten Beispiel in Figur 5 wird hierzu der Kühlkörper 27 mit dem elektrisch isolierenden Träger 25 verbun- den, wobei ein Teil des Anschlusselements 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 zwischen Kühlkörper 27 und elektrisch isolierendem Träger 25 eingeklemmt wird. Ebenso ist es möglich, dass das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 auf andere Weise mit dem Kühlkörper 27 ver- bunden wird, beispielsweise mittels Verschraubung, Verschweißen, oder einem alternativen Verbindungsverfahren. Cooling fins, or to act any other structure with a preferably large surface area for heat dissipation to the environment. The spring element of the connecting device 20 can also be designed as a bimetal. A bimetal is preferably a structure of two interconnected metal strips, the two metal strips having different thermal expansion coefficients. As the temperature varies, one of the two metal strips expands more than the other. In this way, with increasing temperature, an increasing contact pressure of the spring elements on the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 can be achieved. This makes it possible, for example, the spring element in such a way that the spring element can be very easily opened at a relatively low temperature, while at a higher operating temperature of the contact pressure of the spring elements is increased to the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 and thus an increased thermal, mechanical and electrical coupling takes place. FIG. 5 shows a further embodiment of an electrical energy storage device 1. The electrical energy storage device 1 comprises an electrically insulating carrier 25. The electrically insulating carrier 25 has an opening 26. On the underside 25a of the electrically insulating support 25, the electrical energy storage cell 10 is arranged. In this case, the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 projects through the opening 26 of the electrically insulating carrier 25. On the upper side 25b of the electrically insulating carrier 25 opposite the lower side 25a, the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 is thermally coupled to a heat sink 27. For example, for this purpose, the heat sink 27 can be arranged in a suitable manner over the opening 26 of the electrically insulating support 25, so that a thermal contact between the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 and the heat sink 25 is formed. In the illustrated example in FIG. 5, the heat sink 27 is connected to the electrically insulating support 25, wherein a part of the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 is clamped between the heat sink 27 and the electrically insulating support 25. Likewise, it is possible for the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 to be connected in another way to the heat sink 27, for example by means of screwing, welding, or an alternative connection method.

Auch die Verbindung zwischen elektrisch isolierendem Träger 25 und Kühlkörper 27 kann mittels eines beliebigen Befesti- gungsverfahrens erfolgen. Beispielsweise kann der Kühlkörper 27 mit dem elektrisch isolierenden Träger 25 verschraubt werden. Alternativ ist auch ein Kleben, ein Schweißen, Bonden oder ein beliebiges weiteres Verbindungsverfahren möglich. Für eine elektrische Verbindung des Anschlusselements 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 mit einem Außenanschluss der elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 kann das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 auch elektrisch mit einer Stromschiene 30 kontaktiert werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass der Kühlkörper 27 und die Stromschiene 30 als ein gemeinsames Bauelement ausgeführt sind. In diesem Fall dient der Kühlkörper 27 gleichzeitig als Stromschiene, bzw. durch die Strom- schiene wird gleichzeitig auch eine Kühlung der Anschlusselemente 11 ermöglicht. The connection between the electrically insulating carrier 25 and the heat sink 27 can also be effected by means of an arbitrary fastening method. For example, the heat sink 27 can be screwed to the electrically insulating support 25. Alternatively, gluing, welding, bonding or any other connection method is possible. For an electrical connection of the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 to an external connection of the electrical energy storage device 1, the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 can also be contacted electrically with a busbar 30. Additionally or alternatively, it is also possible that the heat sink 27 and the busbar 30 are designed as a common component. In this case, the heat sink 27 serves at the same time as a busbar, or by the busbar at the same time a cooling of the connection elements 11 is made possible.

Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 mit einer Mehrzahl von elektrischen Energiespeicherzellen 10. Die Anschlusselemente 11 einer Polarität der elektrischen Energiespeicherzellen 10 sind dabei jeweils über den Kühlkörper 27 nicht nur thermisch, sondern auch elektrisch miteinander verbunden. Somit dient der Kühlkörper 27 auch gleichzeitig als Stromschiene zum Transport der elektrischen Energie. Alternativ zu der hier dargestellten Parallelschaltung der einzelnen elektrischen Energiespeicherzellen 10 kann darüber hinaus durch eine geeignete Konfiguration der Kühlkörper 27 auch eine Serienschaltung der einzelnen elektrischen Energiespeicherzellen 10 realisiert werden. Hierbei kann ein elektrisch isolierendes Element 28 zwischen Anschlusselement 11 und Kühlkörper 27 vorgesehen werden. Auch Kombinationen von Serien- bzw. Parallelschaltungen einzelner elektrischer Energiespeicherzellen 10 ist auf diese Weise möglich. FIG. 6 shows a schematic representation of an electrical energy storage device 1 with a plurality of electrical energy storage cells 10. The connection elements 11 of one polarity of the electrical energy storage cells 10 are each not only thermally but also electrically connected to one another via the heat sink 27. Thus, the heat sink 27 also serves as a busbar for transporting the electrical energy. As an alternative to the parallel connection of the individual electrical energy storage cells 10 shown here, a series configuration of the individual electrical energy storage cells 10 can also be realized by a suitable configuration of the heat sink 27. In this case, an electrically insulating element 28 between connection element 11 and heat sink 27 can be provided. Combinations of series or parallel circuits of individual electrical energy storage cells 10 is possible in this way.

Figur 7 zeigt eine Darstellung eines Anschlusselements 11 einer elektrischen Energiespeicherzelle 10. Das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 weist dabei einen Abschnitt IIa mit einer oder mehreren Öffnungen 12 auf. Diese Öffnungen sind von einem Kühlmedium, beispielsweiseFIG. 7 shows an illustration of a connection element 11 of an electrical energy storage cell 10. The connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 has a section IIa with one or more openings 12. These openings are of a cooling medium, for example

Luft, durchströmbar. Auf diese Weise kann eine Entwärmung der Anschlusselemente 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 mittels eines vorbeiströmenden Kühlmediums erreicht werden. Das Kühlmedium muss dabei nicht nur an den Außenseiten der Anschlusselemente 11 zwischen Energiespeicherzelle 10 vorbeiströmen, sondern kann aufgrund der Öffnungen 12 eine besonders effiziente Entwärmung der Anschlusselemente 11 ermöglichen. Zur Verbesserung der Stromtragfähigkeit kann insbeson- dere in dem Abschnitt IIa dabei der Querschnitt des Anschlusselements 11 vergrößert werden, um einen gegebenenfalls durch die Öffnung 12 auftretenden erhöhten elektrischen Widerstand zu kompensieren. Air, permeable. In this way, a cooling of the connection elements 11 of the electrical energy storage cell 10 can be achieved by means of a flowing cooling medium. The cooling medium does not only have to flow past the outer sides of the connection elements 11 between the energy storage cell 10, but due to the openings 12 it can allow a particularly efficient cooling of the connection elements 11. To improve the current carrying capacity, in particular in the section IIa while the cross section of the connecting element 11 are increased in order to compensate for an optionally occurring through the opening 12 increased electrical resistance.

Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf ein Anschlusselement 11 einer elektrischen Energiespeicherzelle 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform . Das Anschlusselement 11 weist dabei eine oder mehrere Ablenkvorrichtungen 13 auf, die dazu ausgelegt sind, eine vorbestimmte Strömungsrichtung S des Kühlmediums durch die Öffnungen 12 einzustellen. Beispielsweise kann durch die Ablenkvorrichtungen 13 somit ein möglichst homogener und gleichmäßiger Kühlmittelstrom durch mehrere hintereinander angeordnete Anschlusselemente 11 erreicht werden. Es ist jedoch auch möglich, die Ablenkvorrichtungen 13 in Abhängigkeit eines einzustellenden Kühlmittelstroms zu variieren, um so eine effizientere Kühlung der Anschlusselemente 11 zu erreichen . Für eine besonders effiziente Entwärmung der Anschlusselemente 11 der elektrischen Energiespeicherzellen 10 kann dabei der Abschnitt IIa vorzugsweise eine lamellenförmige Struktur aufweisen. Durch eine solche lamellenförmige Struktur ist eine effiziente Entwärmung der Anschlusselemente 11 bei gleich- zeitiger Steuerung der Strömungsrichtung S des Kühlmittelstroms möglich. FIG. 8 shows a plan view of a connection element 11 of an electrical energy storage cell 10 according to a further embodiment. The connection element 11 in this case has one or more deflection devices 13, which are designed to set a predetermined flow direction S of the cooling medium through the openings 12. For example, by means of the deflection devices 13, it is thus possible to achieve the most homogeneous and uniform flow of coolant through a plurality of connection elements 11 arranged one behind the other. However, it is also possible to vary the deflection devices 13 as a function of a coolant flow to be set so as to achieve a more efficient cooling of the connection elements 11. For a particularly efficient cooling of the connection elements 11 of the electrical energy storage cells 10, the section IIa may preferably have a lamellar structure. By means of such a lamellar structure, an efficient cooling of the connecting elements 11 is possible with simultaneous control of the flow direction S of the coolant flow.

Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Anschlusselements 11 einer elektrischen Energiespeicherzelle 10, das mit einer Verbindungsvorrichtung 20 der elektrischen Energiespeichereinrichtung 1 gekoppelt ist. Wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, ist das Anschlusselement 11 der elektrischen Energiespeicherzelle 10 im Bereich der elektrischen Energiespeicherzelle 10 zunächst vollflächig ausgeführt. Im Bereich des Abschnitts IIa für die Kühlung des Anschlusselements 11 wird daraufhin das Anschlusselement 11 in mehrere Teilelemente unterteilt. Beispielsweise kann diese Unterteilung durch geeignete Einstanzungen in dem Anschluss- element 11 erfolgen. Die einzelnen Teilelemente des Anschlusselements 11 in dem Bereich IIa werden daraufhin jeweils an dem von der elektrischen Energiespeicherzelle 10 abgewandten Ende verdreht. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Ver- drehung um etwa 90°. Andere Winkel sind jedoch ebenfalls möglich. Auf diese Weise entsteht zwischen den einzelnen Teilen jeweils eine Öffnung 12, durch die ein Kühlmittel hindurchströmen kann. Die Verbindungsvorrichtung 20 ist dabei so ausgestaltet, dass sie die einzelnen Teilelemente des Anschluss- elements 11 jeweils thermisch, elektrisch und/oder mechanisch koppeln kann. Auf diese Weise kann die elektrische Energiespeicherzelle 10 mechanisch fixiert werden. Weiterhin kann ein elektrischer Anschluss erfolgen und das Anschlusselement 11 kann hierbei thermisch mit der Verbindungsvorrichtung 20 gekoppelt werden. Durch eine thermische Kopplung kann die verbleibende Wärme durch eine Kühlvorrichtung an der Verbindungsvorrichtung 20 an die Umgebung abgegeben werden. FIG. 9 shows a schematic illustration of a connection element 11 of an electrical energy storage cell 10, which is coupled to a connection device 20 of the electrical energy storage device 1. As shown in this exemplary embodiment, the connection element 11 of the electrical energy storage cell 10 in the region of the electrical energy storage cell 10 is first executed over the entire surface. In the area of section IIa for the cooling of the connection element 11, the connection element 11 is subdivided into a plurality of subelements. For example, this subdivision can be achieved by suitable punches in the connection element 11 take place. The individual sub-elements of the connecting element 11 in the region IIa are then rotated in each case at the end remote from the electrical energy storage cell 10 end. Preferably, a rotation takes place by about 90 °. Other angles are also possible. In this way arises between the individual parts in each case an opening 12 through which a coolant can flow. The connecting device 20 is designed such that it can each thermally, electrically and / or mechanically couple the individual sub-elements of the connection element 11. In this way, the electrical energy storage cell 10 can be mechanically fixed. Furthermore, an electrical connection can take place and the connection element 11 can in this case be thermally coupled to the connection device 20. By a thermal coupling, the remaining heat can be released by a cooling device on the connecting device 20 to the environment.

Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Entwärmen einer elektrischen Energiespeichereinrichtung, wie es eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt. In Schritt Sl wird zunächst eine Energiespeicherzelle 10 mit einem Anschlusselement 11 bereitgestellt. Das Anschlusselement 11 umfasst einen Kühlabschnitt IIa mit mindestens einer Öffnung 12. In Schritt S2 kann das Anschlusselement thermisches mit einer Verbindungsvorrichtung 20 gekoppelt werden. Dabei ist auch gleichzeitig eine elektrische und/oder mechanische Kopplung möglich. Zur Entwärmung kann dann in Schritt S3 die Öffnung 12 in dem Kühlabschnitt IIa mit einem Kühlmedium durchströmt werden. Figure 10 shows a schematic representation of a method for the disarming of an electrical energy storage device, as it is an embodiment of the present invention. In step S1, an energy storage cell 10 with a connection element 11 is first provided. The connection element 11 comprises a cooling section IIa with at least one opening 12. In step S2, the connection element thermal can be coupled to a connection device 20. At the same time an electrical and / or mechanical coupling is possible. For cooling, the opening 12 in the cooling section IIa can then be flowed through in step S3 with a cooling medium.

Zur Anpassung der Strömung des Kühlmediums entlang den Anschlusselementen 11 kann eine Ablenkvorrichtung 13 an dem Anschlusselement 11 bereitgestellt werden. Hierbei kann mittels der Ablenkvorrichtung 13 die Strömungsrichtung des Kühlmediums eingestellt werden. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Energiespeicherzelle zur verbesserten Entwarmung von Energiespeicherzellen, wie beispielsweise Lithium- Ionen- Zellen, insbesondere Pouch-Zellen. Hierzu erfolgt die Entwär- mung, das heißt die Kühlung der elektrischen Energiespeicherzellen über die elektrischen Anschlüsse der Energiespeicherzellen. Durch Ausgestaltung der Anschlusselemente der Energiespeicherzelle kann die Wärmeabgabe von den Anschlusselementen an ein vorbeiströmendes Kühlmedium optimiert werden. In order to adapt the flow of the cooling medium along the connection elements 11, a deflection device 13 can be provided on the connection element 11. In this case, by means of the deflection device 13, the flow direction of the cooling medium can be adjusted. In summary, the present invention relates to an electrical energy storage cell for improved dehumidification of energy storage cells, such as lithium-ion cells, in particular pouch cells. For this purpose, the Entwär- tion, that is, the cooling of the electrical energy storage cells via the electrical connections of the energy storage cells. By designing the connection elements of the energy storage cell, the heat output from the connection elements can be optimized to a flowing cooling medium.

Claims

claims

1. Electrical energy storage cell (10), with a connection element (11) which comprises a cooling section (IIa) with at least one opening (12), wherein the opening (12) of the cooling section (IIa) is flowed through by a cooling medium.

2. An electrical energy storage cell (10) according to claim 1, wherein the cooling section comprises a deflection device (13) which is adapted to set a predetermined flow direction of the cooling medium through the opening (12).

3. Electrical energy storage cell (10) according to claim 1 or 2, wherein the flow direction of the cooling medium through the opening (12) is adjustable.

4. Electrical energy storage cell (10) according to one of claims 1 to 3, wherein the connection element (11) in the region of the cooling section (IIa) has a lamellar structure.

5. The electrical energy storage cell according to claim 1, wherein the energy storage cell comprises a pouche cell.

6. Energy storage device (1), with

an energy storage cell (10) according to any one of claims 1 to 5;

- a busbar (30); and

a connection device (20) which is designed to electrically couple the busbar (30) to the connection element (11) of the energy storage cell (10).

7. energy storage device (1) according to claim 6, wherein the connecting device (20) comprises a spring element or a clamping element.

8. Energy storage device (1) according to claim 7, wherein a cooling element (22) is arranged on the spring element or on the clamping element.

9. energy storage device (1) according to claim 6, wherein the connecting device (20) further comprises an electrically insulating support structure (25).

10. energy storage device (1) according to claim 9, further comprising a cooling device (27) which is arranged on the support structure (25) and wherein the cooling device (27) with the connection element (11) is thermally coupled.

11. A method for heat dissipation of an energy storage cell (10), comprising the steps of:

Providing (Sl) an energy storage cell (10) with a connection element (11) comprising a cooling section (IIa) with at least one opening (12);

Flowing through (S3) the opening (12) in the cooling section (IIa) with a cooling medium.

12. The method of claim 11, further comprising

Step (S2) for thermally coupling the connection element (11) to a connection device (20) having a cooling element.

13. The method of claim 12, further comprising the steps of:

Providing a deflection device (13) on the connection element (11); and

Adjusting a flow direction of the cooling medium by means of the deflection device (13).