DE102013225582A1 - Battery system with releasable heat storage - Google Patents

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Michael Herr
Jan Lohbreier
Marc Heydemann
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem, insbesondere Lithium-Batteriesystem, welches mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher, beispielsweise eine Lithium-Batteriezelle, ein Lithium-Batteriemodul und/oder ein Lithium-Batteriepack, umfasst. Um die Funktionalität, den Wirkungsgrad und die Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers beziehungsweise einer Fahrzeugkomponente zu verbessern, umfasst das Batteriesystem mindestens einen latenten und/oder thermochemischen Wärmespeicher zur Speicherung von Wärmeenergie und zur auslösbaren Freigabe von gespeicherter Wärmeenergie und mindestens eine Auslöseeinrichtung zur Auslösung einer Freigabe von in dem Wärmespeicher gespeicherter Wärmeenergie. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für ein derartiges Batteriesystem.The present invention relates to a battery system, in particular a lithium battery system, which comprises at least one electrochemical energy store, for example a lithium battery cell, a lithium battery module and / or a lithium battery pack. In order to improve the functionality, the efficiency and the life of the electrical energy storage or a vehicle component, the battery system comprises at least one latent and / or thermochemical heat storage for storing heat energy and the releasable release of stored heat energy and at least one triggering device for triggering a release of in the heat accumulator stored heat energy. Moreover, the invention relates to an operating method for such a battery system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem und ein Betriebsverfahren hierfür.The present invention relates to a battery system and an operating method thereof.

Stand der TechnikState of the art

Lithium-Ionen-Hochleistungsbatterien werden in elektrochemischen und hybriden Antriebssträngen mit einer sehr hohen Dynamik betrieben. Während kurzzeitiger Spitzenbelastungen, zum Beispiel beim Beschleunigen, beispielsweise einer so genanten Boostunterstützung, und/oder beim Bremsen, beispielsweise bei einer Rekuperation der Bremsenergie, kann dabei durch die Batterie eine hohe Leistung in sehr kurzer Zeit erbracht beziehungsweise aufgenommen werden. Obwohl der Lade- und Entladewirkungsgrad dabei sehr hoch und bei etwa 95 Prozent liegen kann, kann dies, insbesondere aufgrund des Innenwiderstands, zu einer nicht vernachlässigbaren Abwärme beziehungsweise einer signifikanten Erwärmung der Batterie beziehungsweise der Zellen führen.Lithium-ion high-performance batteries are operated in electrochemical and hybrid drive trains with a very high dynamics. During brief peak loads, for example when accelerating, for example, a so-called Boostunterstützung, and / or braking, for example in a recuperation of braking energy can be provided by the battery high performance in a very short time or recorded. Although the charge and discharge efficiency can be very high and about 95 percent, this can, in particular due to the internal resistance, lead to a non-negligible waste heat or a significant heating of the battery or the cells.

Lithium-Ionen-Batterien und -Zellen werden optimalerweise innerhalb eines bestimmten Temperaturspeicherfensters betrieben.Lithium ion batteries and cells are optimally operated within a particular temperature memory window.

Ab Betriebstemperaturen von über 40 °C kann sich die Lebensdauer einer Batterie reduzieren. Beispielsweise in den Sommermonaten, können jedoch Außentemperaturen von über 40 °C herrschen.From operating temperatures above 40 ° C, the life of a battery can be reduced. For example, in the summer months, outdoor temperatures above 40 ° C can prevail.

Auch kann die Funktion und Lebensdauer einer Batterie im Betrieb bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise von unter etwa 0 °C, leiden. Bei Temperaturen von unter etwa 0 °C kann zum einen der Innenwiderstand der Batterie stark ansteigen und die Leistungsfähigkeit der Batterie mit weiter fallenden Temperaturen kontinuierlich abnehmen. Zum anderen kann gemäß dem Gesetz von Arrhenius bei niedrigen Temperaturen die Reaktionsgeschwindigkeit sinken. Dadurch kann sich wiederum mit sinkender Temperatur die Be- und Entladerate und damit die abrufbare Leistung einer Batterie beziehungsweise eines elektrochemischen Energiespeichers verringern. Insbesondere können sich dabei einige chemische Prozesse stark verlangsamen und dazu führen, dass Lithium auf der Elektrode abgeschieden wird, was auch als „Lithium Plating“ bezeichnet wird und zu einer dauerhaften Schädigung, beispielsweise einer reduzierten Kapazität, führen kann. Grade eine Kombination von einem Abruf einer hohen Leistung bei einer verzögerten Lithium-Einlagerung, kann dabei eine Gefahr für kalt betriebene Batterien darstellen.Also, the function and life of a battery may suffer during operation at low temperatures, such as below about 0 ° C. At temperatures below about 0 ° C, on the one hand, the internal resistance of the battery can rise sharply and continuously decrease the performance of the battery with falling temperatures. On the other hand, according to the law of Arrhenius at low temperatures, the reaction rate may decrease. As a result, the charging and discharging rate and thus the retrievable power of a battery or of an electrochemical energy store can in turn be reduced with decreasing temperature. In particular, some chemical processes can slow down greatly and lead to lithium being deposited on the electrode, which is also referred to as "lithium plating" and can lead to permanent damage, for example a reduced capacity. In particular, a combination of high power fetching with delayed lithium storage may pose a threat to cold-powered batteries.

Zudem sollte optimalerweise der Temperaturgradient innerhalb einer Batteriezelle und zwischen Batteriezellen fünf bis zehn Kelvin nicht überschreiten.In addition, optimally, the temperature gradient within a battery cell and between battery cells should not exceed five to ten Kelvin.

Zur Kühlung von Batteriezellen in Batteriepacks werden meist thermische Kontaktplatten beziehungsweise Kühlplatten verwendet, auf denen die Batteriezellen platziert werden. Die Wärme gelangt dabei in erster Linie über die Gehäusewände der Zellen zum Zellboden und wird von dort in die thermische Kontaktplatte abgeführt. Über einen Kühlkreislauf kann die Wärme sodann von der thermischen Kontaktplatten abgeführt werden. Diese thermischen Kontaktplatten können ebenso zum Erwärmen der Batteriezellen genutzt werden, beispielsweise wenn die Umgebungstemperatur deutlich unter –10°C absinkt.For cooling of battery cells in battery packs usually thermal contact plates or cooling plates are used, on which the battery cells are placed. The heat passes primarily through the housing walls of the cells to the cell bottom and is discharged from there into the thermal contact plate. The heat can then be removed from the thermal contact plates via a cooling circuit. These thermal contact plates can also be used to heat the battery cells, for example, when the ambient temperature drops well below -10 ° C.

Die Druckschrift DE 10 2007 045 164 A1 beschreibt einen Latentwärmespeicher für einen Verbrennungsmotor.The publication DE 10 2007 045 164 A1 describes a latent heat storage for an internal combustion engine.

Die Druckschrift DE 20 2010 007 146 U1 beschreibt ein Elektrofahrzeug mit einem Fahrgastraum, wobei ein Speichermedium eines ersten Latentwärmespeicher dafür vorgesehen ist, dem Fahrgastraum Wärmeenergie zu entziehen und ein Speichermedium eines zweiten Latentwärmespeichers dafür vorgesehen ist, dem Fahrgastraum Wärmeenergie zuzuführen.The publication DE 20 2010 007 146 U1 describes an electric vehicle with a passenger compartment, wherein a storage medium of a first latent heat storage is provided to withdraw heat energy from the passenger compartment and a storage medium of a second latent heat storage is provided to supply heat energy to the passenger compartment.

Die Druckschrift DE 10 2011 015 557 A1 beschreibt eine Wärmemanagement-Vorrichtung zum Ableiten von Wärmeenergie von einer Sekundärbatteriezelle.The publication DE 10 2011 015 557 A1 describes a thermal management device for dissipating heat energy from a secondary battery cell.

Die Druckschriften DE 10 2010 038 308 A1 , DE 10 2007 010 751 A1 und WO 2008/104356 A1 beschreiben Batterien mit einer Vergussmasse.The pamphlets DE 10 2010 038 308 A1 . DE 10 2007 010 751 A1 and WO 2008/104356 A1 describe batteries with a potting compound.

Die Druckschrift WO 2010/040520 A2 beschreibt eine Batterie mit einem Modulgehäuse, welches eine im Schadensfall schockabsorbierend wirkende Struktur bildet.The publication WO 2010/040520 A2 describes a battery with a module housing, which forms a shock-absorbing structure in the event of damage.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Batteriesystem, welches mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher, insbesondere eine Batteriezelle, ein Batteriemodul und/oder ein Batteriepack, umfasst. Zum Beispiel kann das Batteriesystem ein Lithium-Batteriesystem sein. Dabei kann der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher insbesondere eine Lithium-Batteriezelle, ein Lithium-Batteriemodul und/oder ein Lithium-Batteriepack sein. Beispielsweise kann das Batteriesystem ein Lithium-Ionen-Batteriesystem sein. Dabei kann der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher eine Lithium-Ionen-Zelle, ein Lithium-Ionen-Batteriemodul und/oder ein Lithium-Ionen-Batteriepack, zum Beispiel ein Lithium-Ionen-Akkumulator, sein. Beispielsweise kann das Batteriesystem für den Einsatz in einem Hybridfahrzeug und/oder Elektrofahrzeug ausgelegt sein.The subject matter of the present invention is a battery system which comprises at least one electrochemical energy store, in particular a battery cell, a battery module and / or a battery pack. For example, the battery system may be a lithium battery system. In this case, the at least one electrochemical energy store may in particular be a lithium battery cell, a lithium battery module and / or a lithium battery pack. For example, the battery system may be a lithium-ion battery system. In this case, the at least one electrochemical energy store may be a lithium-ion cell, a lithium-ion battery module and / or a lithium-ion battery pack, for example a lithium-ion accumulator. For example, the battery system for the Use be designed in a hybrid vehicle and / or electric vehicle.

Weiterhin umfasst das Batteriesystem insbesondere mindestens einen latenten Wärmespeicher (Latentwärmespeicher) und/oder thermochemischen Wärmespeicher zur Speicherung von Wärmeenergie (thermische Energie) und zur auslösbaren Freigabe von gespeicherter Wärmeenergie sowie mindestens eine Auslöseeinrichtung zur Auslösung einer Freigabe von in dem Wärmespeicher gespeicherter Wärmeenergie. Der mindestens eine latente und/oder thermochemische Wärmespeicher kann dabei insbesondere ein auslösbarer Wärmespeicher sein.Furthermore, the battery system in particular comprises at least one latent heat storage (latent heat storage) and / or thermochemical heat storage for storing heat energy (thermal energy) and the releasable release of stored heat energy and at least one triggering device for triggering a release of stored in the heat storage heat energy. The at least one latent and / or thermochemical heat accumulator may in particular be a triggerable heat accumulator.

Unter einem Wärmespeicher, welcher zur Speicherung von Wärmeenergie und zur auslösbaren Freigabe von gespeicherter Wärmeenergie ausgelegt ist beziehungsweise unter einem auslösbaren Wärmespeicher, kann beispielsweise ein Wärmespeicher verstanden werden, welcher insofern die Temperatur von einer zur Wärmespeicherung für den Wärmespeicher charakteristischen Temperatur, zum Beispiel 40 °C, auf eine Temperatur, zum Beispiel 30 °C, absinkt, welche unter der für den Wärmespeicher zur Wärmespeicherung charakteristischen Temperatur, zum Beispiel 40 °C, liegt und sich insbesondere noch innerhalb eines für den Wärmespeicher zum Beibehalten der Wärmespeicherung charakteristischen Temperaturspeicherfensters, zum Beispiel von ≥ –10 °C bis ≤ 40 °C, befindet, die Wärmeenergie weiter gespeichert hält.Under a heat storage, which is designed for the storage of heat energy and the releasable release of stored heat energy or under a triggerable heat storage, for example, a heat storage can be understood, which in this respect the temperature of a heat storage for the heat storage characteristic temperature, for example 40 ° C. , to a temperature, for example 30 ° C, decreases, which is below the characteristic for the heat storage for heat storage temperature, for example 40 ° C, and in particular within a characteristic of the heat storage for maintaining the heat storage temperature storage window, for example ≥ -10 ° C to ≤ 40 ° C, which keeps the heat energy stored further.

Insbesondere kann der Wärmespeicher dabei die gespeicherte Wärmeenergie nicht direkt beziehungsweise ohne Auslösung wieder freigeben, sondern – insbesondere ohne Auslösung – zumindest für einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise mindestens einige Minuten, Stunden, Tage oder Monate, weiter gespeichert halten.In particular, the heat storage can not release the stored heat energy directly or without triggering, but - especially without triggering - at least for a certain period, for example at least a few minutes, hours, days or months, keep stored.

Zum Beispiel kann der Wärmespeicher dabei die gespeicherte Wärmeenergie, insbesondere im Wesentlichen (nur), bei einer Auslösung, insbesondere durch die Auslöseeinrichtung, beispielsweise einer impulsartigen Auslösung, wieder frei geben.For example, the heat storage while the stored heat energy, in particular substantially (only), at a release, in particular by the triggering device, such as a pulse-like release, again free.

Die Auslösung kann dabei insbesondere impulsartig sein. Beispielsweise kann die Auslösung durch einen mechanischen Impuls und/oder einen elektrischen Impuls und/oder einen Kälteimpuls, beispielsweise auf eine Temperatur unterhalb des Temperaturspeicherfensters, zum Beispiel unterhalb –10 °C, erfolgen.The triggering can be particularly impulsive. For example, the triggering by a mechanical pulse and / or an electrical pulse and / or a cold pulse, for example, to a temperature below the temperature storage window, for example below -10 ° C, take place.

Im Rahmen einer Ausführungsform ist der mindestens eine Wärmespeicher ein latenter Wärmespeicher.In the context of one embodiment, the at least one heat accumulator is a latent heat accumulator.

Unter einem latenten Wärmespeicher, welcher auch als Latentwärmespeicher bezeichnet werden kann, kann insbesondere eine Einrichtung verstanden werden, welche thermische Energie, insbesondere verborgen und verlustarm, vorzugsweise über lange Zeit und/oder mit vielen Wiederholzyklen, speichern kann. Zu diesem Zweck können latente Wärmespeicher die Enthalpie reversibler, sprich umkehrbarer, thermodynamischer Zustandsänderungen eines bestimmten Speichermediums, beispielsweise eines so genannten Phasenwechselmaterials, ausnutzen.A latent heat accumulator, which can also be referred to as a latent heat accumulator, can be understood in particular to mean a device which can store thermal energy, in particular concealed and with low losses, preferably over a long period of time and / or with many repetitive cycles. For this purpose, latent heat accumulators can utilize the enthalpy of reversible, that is to say reversible, thermodynamic state changes of a specific storage medium, for example a so-called phase change material.

Insbesondere kann daher der mindestens eine Wärmespeicher mindestens ein Phasenwechselmaterial umfassen.In particular, therefore, the at least one heat storage may comprise at least one phase change material.

Unter einem Phasenwechselmaterial (Englisch: „Phase Change Material“ (PCM)) kann dabei insbesondere ein Material verstanden werden, dessen latente Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme, beispielsweise wesentlich, größer ist als die Wärme, die es aufgrund seiner normalen spezifischen Wärmekapazität, insbesondere ohne Phasenumwandlungseffekt, speichern kann.Under a phase change material (English: "Phase Change Material" (PCM)) can be understood in particular a material whose latent heat of fusion, solution heat or heat of absorption, for example, is substantially greater than the heat, it due to its normal specific heat capacity, especially without Phase transformation effect, can save.

Das dabei am häufigsten genutzte Prinzip ist die Ausnutzung des Phasenübergangs fest-flüssig beziehungsweise Erstarren-Schmelzen.The most frequently used principle is the utilization of the phase transition solid-liquid or solidification-melting.

Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung umfasst daher der mindestens eine Wärmespeicher ein Phasenwechselmaterial mit einem fest-flüssig Phasenübergang. Insbesondere kann dabei der Phasenübergang von flüssig nach fest exotherm und der Phasenübergang von fest nach flüssig endotherm sein.In the context of a specific embodiment, therefore, the at least one heat accumulator comprises a phase change material with a solid-liquid phase transition. In particular, the phase transition from liquid to solid may be exothermic and the phase transition from solid to liquid endothermic.

Bei einer Wärmeaufnahme, beispielsweise bei einer Temperatur, zum Beispiel bei 60 °C (Wärme T2), welche größer oder gleich der Schmelztemperatur beziehungsweise Lösungstemperatur des Phasenwechselmaterials, zum Beispiel 40 °C, ist, kann dabei das Phasenwechselmaterial geschmolzen/verflüssigt beziehungsweise gelöst beziehungsweise absorbiert werden, wobei viel Wärmeenergie in Form von Schmelzwärme beziehungsweise Lösungswärme aufgenommen werden kann:
PCM (fest/kristallin) + Wärme T2 → PCM (flüssig/Schmelze)In a heat absorption, for example at a temperature, for example at 60 ° C (heat T2), which is greater than or equal to the melting temperature or solution temperature of the phase change material, for example 40 ° C, while the phase change material is melted / liquefied or dissolved or absorbed where much heat energy can be absorbed in the form of heat of fusion or heat of solution:
PCM (solid / crystalline) + heat T2 → PCM (liquid / melt)

Da der Wärmespeicher insbesondere zur auslösbaren Freigabe von gespeicherter Wärmeenergie ausgelegt ist, gibt er die aufgenommene Wärmeenergie im Fall eines Absinkens der Temperatur unter die Schmelztemperatur beziehungsweise Lösungstemperatur, beispielsweise bei einem Absinken auf 30 °C, nicht einfach wieder ab, sondern er kann die Wärmeenergie auch weiter gespeichert halten, zum Beispiel bis – beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt – eine Auslösung, insbesondere durch die Auslöseeinrichtung, erfolgt.Since the heat storage is designed in particular for the releasable release of stored heat energy, it does not simply return the absorbed heat energy in the event of a drop in temperature below the melting temperature or solution temperature, for example, when it drops to 30 ° C, but he can also heat energy keep it stored, for example until - for example, at a later date Time - a trip, in particular by the triggering device takes place.

Bei einem Phasenwechselmaterial mit einem fest-flüssig Phasenübergang kann dies insbesondere in Form einer unterkühlten und/oder übersättigten, rekristallisierbaren Schmelze und/oder Lösung realisiert werden. Dabei kann der Phasenübergang von flüssig nach fest, bei welchem die aufgenommene und gespeicherte Wärmeenergie wieder abgegeben wird, beispielsweise nur, im Fall einer impulsartigen Auslösung beziehungsweise Belastung, zum Beispiel durch eine impulsartige Einbringung von mechanischer Energie, stattfinden:
PCM (flüssig/Schmelze) + Impuls → PCM (fest/kristallin) + Wärme T1In the case of a phase change material with a solid-liquid phase transition, this can be realized in particular in the form of a supercooled and / or supersaturated, recrystallizable melt and / or solution. In this case, the phase transition from liquid to solid, in which the absorbed and stored heat energy is released again, for example, only in the case of a pulse-like release or load, for example by a pulse-like introduction of mechanical energy, take place:
PCM (liquid / melt) + impulse → PCM (solid / crystalline) + heat T1

Durch die, insbesondere impulsartige, Auslösung können dabei Kristallisationskeime erzeugt und so das Verfestigen beziehungsweise Erstarren ausgelöst werden.Due to the, in particular pulse-like, triggering crystallization nuclei can be generated and thus the solidification or solidification are triggered.

Im Rahmen einer Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Auslöseeinrichtung einen mechanischer Schalter. Gegebenenfalls kann die mindestens eine Auslöseeinrichtung dabei ein mechanischer Schalter sein. Insbesondere kann dabei die Auslösung durch einen mechanischen Impuls erfolgen.In the context of one embodiment, the at least one triggering device comprises a mechanical switch. Optionally, the at least one triggering device may be a mechanical switch. In particular, the triggering can be effected by a mechanical impulse.

Beispielsweise kann dabei die mindestens eine Auslöseeinrichtung einen, insbesondere auslösbaren, spannbaren Stift umfassen oder sein. Zum Beispiel kann der Stift ein Bolzen sein, der durch eine Feder, beispielsweise eine Druckfeder, spannbar ist und mithilfe einer, beispielsweise mechanisch oder elektrisch lösbaren, Verriegelung, beispielsweise einer Schelle, in einer definierten Position haltbar ist. Der Stift, beispielsweise Bolzen, kann dabei in entspannter Stellung den mindestens einen Wärmespeicher, zum Beispiel einen dessen Speichermaterial, beispielsweise Phasenwechselmaterial, enthaltenden Behälter, berühren und insbesondere in gespannter Stellung beabstandet davon sein. Gespeicherte Wärmeenergie kann dabei durch Lösen der Verriegelung und insbesondere schlagartiges Berühren des mindestens einen Wärmespeichers, zum Beispiel des Behälters, durch den Stift/Bolzen, freisetzbar sein. So können vorteilhafterweise stärkere Impulse beziehungsweise Stöße zur Freisetzung von gespeicherter Wärmeenergie realisiert werden.For example, the at least one triggering device may comprise or be a, in particular triggerable, tensionable pin. For example, the pin may be a bolt which can be tensioned by a spring, for example a compression spring, and which can be held in a defined position by means of a lock, for example a mechanically or electrically releasable lock, for example a clamp. In this case, the pin, for example bolts, can contact the at least one heat store, for example a container containing its storage material, for example phase change material, in a relaxed position and be spaced therefrom, in particular in the cocked position. Stored heat energy can be releasable by releasing the lock and in particular abrupt contact with the at least one heat accumulator, for example the container, by the pin / bolt. Thus, advantageously stronger pulses or shocks can be realized to release stored heat energy.

Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Auslöseeinrichtung einen piezoelektrischen Aktor. Gegebenenfalls kann die mindestens eine Auslöseeinrichtung dabei ein piezoelektrischer Aktor sein. Insbesondere kann dabei die Auslösung durch einen elektromechanischen Impuls erfolgen.In the context of another embodiment, the at least one triggering device comprises a piezoelectric actuator. Optionally, the at least one triggering device may be a piezoelectric actuator. In particular, it can be triggered by an electromechanical pulse.

Zum Beispiel kann dabei der piezoelektrische Aktor an dem mindestens einen Wärmespeicher, beispielsweise einem dessen Speichermaterial, beispielsweise Phasenwechselmaterial, enthaltenden Behälter, angebracht sein. Zum Beispiel kann der piezoelektrische Aktor durch einen Klebeprozess angebracht sein. Gespeicherte Wärmeenergie kann dabei durch Anlegen einer entsprechenden Spannung an den Aktor und beispielsweise durch In-Schwingung-Versetzen des mindestens einen Wärmespeichers, zum Beispiel des Behälters, freisetzbar sein. So können vorteilhafterweise schwächere Impulse beziehungsweise Stöße zur Freisetzung von gespeicherter Wärmeenergie auf besonders einfache Weise realisiert werden.For example, the piezoelectric actuator may be attached to the at least one heat accumulator, for example a container containing its storage material, for example phase change material. For example, the piezoelectric actuator may be attached by a bonding process. Stored thermal energy can be releasable by applying a corresponding voltage to the actuator and, for example, by vibrating the at least one heat accumulator, for example the container. Thus, advantageously weaker pulses or shocks to release stored heat energy can be realized in a particularly simple manner.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Auslöseeinrichtung ein Peltier-Element. Gegebenenfalls kann die mindestens eine Auslöseeinrichtung ein Peltier-Element sein. Insbesondere kann dabei die Auslösung durch einen Kälteimpuls erfolgen.In the context of a further embodiment, the at least one triggering device comprises a Peltier element. Optionally, the at least one triggering device may be a Peltier element. In particular, the triggering can be effected by a cold pulse.

Zum Beispiel kann das Peltier-Element in thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Wärmespeicher beziehungsweise dem mindestens einen Phasenwechselmaterial stehen. Gespeicherte Wärmeenergie kann dabei durch zumindest partielles Kühlen des mindestens einen Wärmespeichers beziehungsweise von dessen Speichermaterial, beispielsweise Phasenwechselmaterials, insbesondere innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise innerhalb von Sekunden, auf eine niedrige Temperatur, beispielsweise –50 °C, insbesondere welche unterhalb des Temperaturspeicherfensters des Wärmespeichers beziehungsweise Phasenwechselmaterials, zum Beispiel von ≥ –10 °C bis ≤ 40 °C, liegt, freisetzbar sein.For example, the Peltier element may be in thermal contact with the at least one heat storage or the at least one phase change material. Stored heat energy can by at least partial cooling of the at least one heat storage or its storage material, for example phase change material, in particular within a short time, for example within seconds, to a low temperature, for example -50 ° C, especially below the temperature storage window of the heat storage or phase change material , for example from ≥ -10 ° C to ≤ 40 ° C, be releasable.

Diverse Phasenwechselmaterialien mit unterschiedlichen Betriebspunkten können für diese Anwendung verwendet werden. Beispielsweise kann das mindestens eine Phasenwechselmaterial ausgewählt sein aus einer Gruppe spezieller Salz und/oder Paraffine.Various phase change materials with different operating points can be used for this application. For example, the at least one phase change material may be selected from a group of specific salts and / or paraffins.

Zum Beispiel kann das mindestens eine Phasenwechselmaterial ausgewählt sein aus der Gruppe der Salze, insbesondere der Alkali- und/oder Erdalkalisalze, zum Beispiel Nitrate, der Carbonsäuren, der Carbonsäurederivate, insbesondere der Amide und/oder Carboxylate, insbesondere der Alkali- und/oder Erdalkalicarboxylate, der aromatischen Kohlenwasserstoffe, der Paraffine und Mischungen davon.For example, the at least one phase change material may be selected from the group of the salts, in particular the alkali and / or alkaline earth salts, for example nitrates, the carboxylic acids, the carboxylic acid derivatives, in particular the amides and / or carboxylates, especially the alkali and / or alkaline earth metal carboxylates , aromatic hydrocarbons, paraffins and mixtures thereof.

Beispielsweise kann das mindestens eine Phasenwechselmaterial ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Ba(OH)2 8H2O (Bariumoktahydrat), Acetamid, MgNO3 LiNO3 6H2O, NaOH H2O, Naphtalen, Stearinsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure, Na2S2O3 5H2O, Mg(NO3)2 6H2O / MgCl2 H2O, (Na(CH3COO)3H2O) (Natriumacetat-Trihydrat) und Mischungen davon.For example, the at least one phase change material may be selected from the group consisting of Ba (OH) 2 8H 2 O (barium octahydrate), acetamide, MgNO 3 LiNO 3 6H 2 O, NaOH H 2 O, naphthalene, stearic acid, palmitic acid, Myristic acid, Na 2 S 2 O 3 5H 2 O, Mg (NO 3 ) 2 6H 2 O / MgCl 2 H 2 O, (Na (CH 3 COO) 3H 2 O) (sodium acetate trihydrate) and mixtures thereof.

Gegebenenfalls kann der mindestens eine Wärmespeicher beziehungsweise das mindestens eine Phasenwechselmaterial einen Keimbildner, insbesondere in einer geringen Menge, enthalten. Gegebenenfalls kann so ein gleichmäßigeres Phasenwechselverhalten innerhalb des Materials erzielt werden.If appropriate, the at least one heat store or the at least one phase change material may contain a nucleating agent, in particular in a small amount. Optionally, such a more uniform phase change behavior can be achieved within the material.

Im Rahmen einer anderen Ausführungsform ist der mindestens eine Wärmespeicher ein thermochemischer Wärmespeicher.In another embodiment, the at least one heat storage is a thermochemical heat storage.

Ein thermochemischer Wärmespeicher, welcher auch als chemischer Wärmespeicher bezeichnet werden kann, kann insbesondere die Enthalpie reversibler, chemischer Reaktionen, so zum Beispiel auf Chemisorption beruhende Absorptions- und Desorptionsprozesse, ausnutzen. Thermochemische Wärmespeicher können vorteilhafterweise noch höhere Energiedichte ermöglichen.A thermochemical heat storage, which can also be referred to as a chemical heat storage, can in particular use the enthalpy of reversible, chemical reactions, for example chemisorption-based absorption and desorption processes. Thermochemical heat storage can advantageously allow even higher energy density.

Insbesondere kann daher der mindestens eine Wärmespeicher dabei mindestens ein Sorptionsmaterial umfassen.In particular, therefore, the at least one heat store can comprise at least one sorption material.

Unter einem Sorptionsmaterial kann dabei insbesondere ein Material verstanden werden, an dem ein Stoff, beispielsweise Wasserdampf, unter Freisetzung von Wärmeenergie adsorbiert und unter Aufwendung von Wärmeenergie wieder desorbiert werden kann.In this context, a sorption material may in particular be understood as meaning a material on which a substance, for example water vapor, can be adsorbed with the release of heat energy and be desorbed again by the application of heat energy.

Beispielsweise kann das mindestens eine Sorptionsmaterial Silicagel umfassen oder sein.For example, the at least one sorbent material may comprise or be silica gel.

Die mindestens eine Auslöseeinrichtung kann dabei beispielsweise ein stellbares Ventil oder eine stellbare Klappe umfassen oder sein. Die Auslösung kann dabei durch Öffnen des Ventils beziehungsweise der Klappe und/oder Zuführung eines von dem mindestens einen Sorptionsmaterial adsorbierbaren Stoffes zu dem mindestens einen Sorptionsmaterial erfolgen.The at least one triggering device may include or be, for example, an adjustable valve or an adjustable flap. The triggering can take place by opening the valve or the flap and / or supplying a substance which can be adsorbed by the at least one sorption material to the at least one sorption material.

Latente und thermochemische Wärmespeicher können vorteilhafterweise in einem, durch das eingesetzte Speichermaterial festgelegten, Temperaturbereich viel Wärmeenergie in relativ wenig Masse über lange Zeiträume und mit vielen Wiederholungszyklen verlustarm speichern.Deferred and thermochemical heat storage can advantageously store a lot of heat energy in relatively low mass over long periods of time and with many repetition cycles in a temperature range determined by the used storage material.

Dadurch, dass der Wärmespeicher die gespeicherte Wärmeenergie erst bei einer Auslösung, insbesondere durch die Auslöseeinrichtung, – und insbesondere nicht ohne Auslösung, beispielsweise durch einfaches Unterschreiten einer Phasenwechseltemperatur – wieder frei geben kann, wird zudem vorteilhafterweise ermöglicht die Wärmeenergie zu einem späteren Zeitpunkt gezielt einzusetzen und wieder nutzbar zu machen.Due to the fact that the heat accumulator can release the stored heat energy only when it is triggered, in particular by the triggering device, and in particular not without triggering, for example by simply dropping below a phase change temperature, the heat energy can also be used selectively at a later time and advantageously to be used again.

Durch den Wärmespeicher kann dabei zum einen vorteilhafterweise von dem elektrochemischen Energiespeicher, beispielsweise der Lithium-Batteriezelle, dem Lithium-Batteriemodul und/oder dem Lithium-Batteriepack, insbesondere während dessen Betriebs, abgegebene Wärmeenergie aufgenommen und gespeichert werden.By the heat storage can be advantageously recorded and stored by the electrochemical energy storage, for example, the lithium battery cell, the lithium battery module and / or the lithium battery pack, in particular during its operation, emitted heat energy.

Zum anderen kann durch den Wärmespeicher vorteilhafterweise auch Wärmeenergie aus der Umgebung aufgenommen und gespeichert werden. Dies kann insbesondere in heißen Klimaregionen und/oder im Sommer sehr vorteilhaft sein.On the other hand can be absorbed and stored by the heat storage advantageously also heat energy from the environment. This can be very beneficial, especially in hot climates and / or in summer.

In beiden Fällen können dadurch vorteilhafterweise Überhitzungsprobleme des elektrochemischen Energiespeicher, beispielsweise der Lithium-Batteriezelle, des Lithium-Batteriemodul und/oder des Lithium-Batteriepack, verringert oder sogar vermieden und auf diese Weise die Lebensdauer und Sicherheit des Batteriesystems verbessert werden.In both cases, this advantageously overheating problems of the electrochemical energy storage, such as the lithium battery cell, the lithium battery module and / or the lithium battery pack, reduced or even avoided and in this way the life and safety of the battery system can be improved.

Darüber hinaus kann durch den Wärmespeicher vorteilhafterweise auch Wärmeenergie von, insbesondere anderen, Fahrzeugkomponenten, wie Motor und/oder Fahrgastzelle, aufgenommen und gespeichert werden. Dies ermöglicht, die aufgenommene Wärmeenergie für den elektrochemischen Energiespeicher und/oder die, insbesondere anderen, Fahrzeugkomponenten, zu nutzen. So können vorteilhafterweise das Batteriesystem und beispielsweise auch, insbesondere andere, Fahrzeugkomponenten von dem Wärmespeicher profitieren.In addition, by the heat storage advantageously also heat energy of, in particular other, vehicle components, such as engine and / or passenger compartment, are recorded and stored. This makes it possible to use the absorbed heat energy for the electrochemical energy storage and / or, in particular, other vehicle components. Thus, advantageously, the battery system and, for example, in particular, other vehicle components can benefit from the heat storage.

Dadurch, dass in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie gezielt freigesetzt werden kann, wird wiederum zum einen ermöglicht, dem elektrochemischen Energiespeicher, beispielsweise der Lithium-Batteriezelle, dem Lithium-Batteriemodul und/oder dem Lithium-Batteriepack, gezielt Wärmeenergie zu zuführen und diesen, beispielsweise bei beziehungsweise vor Betriebsbeginn, vor niedrigen Temperaturen zu schützen und insbesondere durch Aufwärmen in einen optimalen Betriebszustand zu bringen. Dies kann insbesondere in kälteren Klimaregionen und/oder im Winter und/oder nach längeren Standzeiten sehr vorteilhaft sein.The fact that stored in the heat storage heat energy can be selectively released, in turn allows the electrochemical energy storage, such as the lithium battery cell, the lithium battery module and / or the lithium battery pack to selectively supply heat energy and this, for example or before the start of operation, to protect against low temperatures and bring in particular by warming in an optimal operating condition. This can be very advantageous, especially in colder climatic regions and / or in winter and / or after longer service lives.

Darüber hinaus kann die in dem Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie auch gezielt dazu eingesetzt werden, insbesondere andere, Fahrzeugkomponenten, wie Motor und/oder Fahrgastzelle, zu erwärmen. So können vorteilhafterweise auch, insbesondere andere, Fahrzeugkomponenten, beispielsweise bei kälteren Temperaturen, von dem Wärmespeicher profitieren. In addition, the heat energy stored in the heat storage can also be used specifically to heat, in particular other, vehicle components, such as engine and / or passenger compartment. Thus, advantageously, in particular other vehicle components, for example, at colder temperatures, benefit from the heat storage.

Vorteilhafterweise kann schon die Abwärme, welche der elektrochemische Energiespeicher, beispielsweise die Lithium-Batteriezelle, das Lithium-Batteriemodul und/oder das Lithium-Batteriepack, im Betrieb generiert ausreichend sein, um den Wärmspeicher zu regenerieren und insbesondere wieder mit Wärmeenergie aufzuladen. Ein Zuführen von zusätzlicher Energie ist daher nicht zwingend erforderlich.Advantageously, even the waste heat generated by the electrochemical energy store, for example the lithium battery cell, the lithium battery module and / or the lithium battery pack, during operation can be sufficient to regenerate the heat accumulator and in particular recharge it with thermal energy. It is therefore not absolutely necessary to supply additional energy.

Der mindestens eine Wärmespeicher kann somit vorteilhafterweise zur Temperierung des elektrochemischen Energiespeichers, insbesondere der Lithium-Batteriezelle, des Lithium-Batteriemoduls und/oder des Lithium-Batteriepacks, und/oder, insbesondere zusätzlich, zur Temperierung von mindestens einer Fahrzeugkomponente eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann der mindestens eine Wärmespeicher des Batteriesystems dabei auch ein Wärmespeicher einer, insbesondere anderen, Fahrzeugkomponente sein.The at least one heat accumulator can thus advantageously be used for controlling the temperature of the electrochemical energy store, in particular the lithium battery cell, the lithium battery module and / or the lithium battery pack, and / or, in particular, for controlling the temperature of at least one vehicle component. Optionally, the at least one heat accumulator of the battery system can also be a heat accumulator of one, in particular another, vehicle component.

Insgesamt wird so vorteilhafterweise ermöglicht, den elektrochemischen Energiespeicher sowie gegebenenfalls, insbesondere andere, Fahrzeugkomponenten effektiv in einem dafür optimalen Temperaturfenster zu betreiben. So können wiederum vorteilhafterweise die Funktionalität, der Wirkungsgrad und die Lebensdauer des elektrischen Energiespeichers und damit des Batteriesystems sowie gegebenenfalls auch von, insbesondere anderen, Fahrzeugkomponenten erhöht und insbesondere Verlustleistungen vermindert und gegebenenfalls zusätzliche Temperiersysteme, wie Batteriethermomanagementsysteme, Heizelemente und Standheizungen, entlastet beziehungsweise unter Umständen sogar obsolet werden. Beispielsweise kann durch ein leistungsfähiges Thermomanagement eine für eine Lebensdauer von zehn Jahren hinreichende thermische Konditionierung des Batteriesystems realisiert werden.Overall, it is thus advantageously made possible to effectively operate the electrochemical energy store and optionally, in particular other, vehicle components in an optimum temperature window for this purpose. Thus, in turn, advantageously, the functionality, efficiency and life of the electrical energy storage and thus the battery system and possibly also of, in particular, other vehicle components increases and in particular reduced power losses and possibly additional temperature control systems, such as Batteriethermomanagementsysteme, heating elements and auxiliary heaters, relieved or possibly even become obsolete. For example, efficient thermal management can provide sufficient thermal conditioning of the battery system for a service life of ten years.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Batteriesystem weiterhin eine Temperaturmesseinrichtung. Dabei kann insbesondere die mindestens eine Auslöseeinrichtung beim Unterschreiten eines vorbestimmten, insbesondere durch die Temperaturmesseinrichtung gemessenen, Temperaturgrenzwertes aktivierbar sein. Bei einer Aktivierung kann die Auslöseeinrichtung insbesondere die Wärmeabgabe aus dem Wärmespeicher auslösen.In a further embodiment, the battery system further comprises a temperature measuring device. In this case, in particular, the at least one triggering device can be activated when the temperature falls below a predetermined, in particular measured by the temperature measuring device, temperature limit value. When activated, the triggering device can in particular trigger the heat output from the heat accumulator.

Die Erfindung betrifft auch ein Betriebsverfahren für ein erfindungsgemäßes Batteriesystem. Das Verfahren kann beispielsweise den Verfahrensschritt: Messen der Temperatur des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers oder von dessen Umgebung, insbesondere durch eine Temperaturmesseinrichtung, umfassen. Weiterhin kann das Verfahren den Verfahrensschritt: Aktivieren mindestens einer Auslöseeinrichtung zur Auslösung einer Freigabe von in mindestens einem Wärmespeicher gespeicherter Wärmeenergie, beispielsweise wenn die, insbesondere durch die Temperaturmesseinrichtung, gemessene Temperatur einen vorbestimmten Temperaturgrenzwert unterschreitet, umfassen.The invention also relates to an operating method for a battery system according to the invention. The method can, for example, include the method step: measuring the temperature of the at least one electrochemical energy store or its surroundings, in particular by a temperature measuring device. Furthermore, the method may include the step of activating at least one triggering device for triggering a release of heat energy stored in at least one heat accumulator, for example when the temperature measured, in particular by the temperature measuring device, falls below a predetermined temperature limit value.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist der mindestens eine Wärmespeicher einen Wärmespeicherbehälter auf. Der Wärmespeicherbehälter kann insbesondere das Speichermedium des Wärmespeichers, beispielsweise das mindestens eine Phasenwechselmaterial beziehungsweise Sorptionsmaterial, enthalten.In the context of a further embodiment, the at least one heat storage on a heat storage tank. The heat storage container may in particular contain the storage medium of the heat accumulator, for example the at least one phase change material or sorption material.

Um das Potential des Wärmespeichers optimal auszunutzen und möglichst viel Wärmeenergie aufzunehmen, kann es insbesondere sinnvoll sein diesen so nah wie möglich an den mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher, insbesondere die Batteriezelle/n, heranzuführen.In order to optimally utilize the potential of the heat accumulator and to absorb as much heat energy as possible, it may be particularly useful to bring it as close as possible to the at least one electrochemical energy store, in particular the battery cell (s).

Insbesondere kann daher der Wärmespeicherbehälter an einem oder mehreren elektrochemischen Energiespeichern, insbesondere Batteriezelle/n, anliegen.In particular, therefore, the heat storage tank at one or more electrochemical energy storage, in particular battery cell / s, abut.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Batteriesystem mindestens eine Schutzverpackung für den mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher. Die Schutzverpackung kann dabei insbesondere zum teilweisen oder vollständigen Verpacken des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers ausgelegt sein. Beispielsweise kann die mindestens eine Schutzverpackung in Form einer, insbesondere teilweisen oder vollständigen, Ummantelung und/oder Umwicklung des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers ausgebildet sein.Within the scope of a further embodiment, the battery system comprises at least one protective packaging for the at least one electrochemical energy store. The protective packaging may in particular be designed for partial or complete packaging of the at least one electrochemical energy store. For example, the at least one protective packaging in the form of, in particular partial or complete, sheathing and / or wrapping of the at least one electrochemical energy storage device may be formed.

Dabei kann die mindestens eine Schutzverpackung zum Verpacken eines Batteriemoduls ausgelegt sein. Beispielsweise können dabei durch die mindestens eine Schutzverpackung mehrere, beispielweise alle, Batteriezellen eines Batteriemoduls beziehungsweise Stacks, insbesondere gemeinsam, verpackbar oder verpackt sein.In this case, the at least one protective packaging may be designed for packaging a battery module. By way of example, a plurality of, for example all, battery cells of a battery module or stack, in particular jointly, can be packaged or packaged by the at least one protective packaging.

Die mindestens eine Schutzverpackung kann jedoch ebenso zum Verpacken einer, insbesondere einzelnen, Batteriezelle ausgelegt sein.However, the at least one protective packaging can also be designed for packaging a, in particular individual, battery cell.

Im Rahmen einer Ausgestaltung dieser Ausführungsformen umfasst beziehungsweise enthält die mindestens eine Schutzverpackung den mindestens einen Wärmespeicher. Dabei kann die Schutzverpackung gleichermaßen als Wärmespeicherbehälter dienen.Within the scope of an embodiment of these embodiments, the at least one protective packaging comprises or contains the at least one heat store. It can the Protection packaging equally serve as a heat storage tank.

Beispielsweise kann das Batteriesystem mindestens eine Schutzverpackung umfassen, die mit dem mindestens einen Wärmespeicher gefüllt ist. Vorteilhafterweise kann dabei der mindestens eine Wärmespeicher auch als mechanischer Absorber, insbesondere Schockabsorber, und/oder Brandinhibitor und/oder Brandhemmer dienen. Beispielsweise kann dabei der mindestens eine Wärmespeicher als, insbesondere schockabsorbierendes, Gel ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die mindestens eine Schutzverpackung dabei noch zusätzlich einen mechanischen Absorber, insbesondere Schockabsorber, beispielsweise ein Gel und/oder einen aushärtenden beziehungsweise ausgehärteten, beispielsweise gasdurchlässigen/perforierten und/oder feuerfesten, Schaum, umfasst. So kann der elektrochemische Energiespeicher vorteilhafterweise gleichermaßen thermisch stabilisiert und vor mechanischen Beschädigungen, insbesondere der Separatormembran, beispielsweise im Fall eines Unfalls, und/oder vor einer Beschädigung durch Feuer geschützt werden.For example, the battery system may include at least one protective packaging that is filled with the at least one heat accumulator. Advantageously, the at least one heat accumulator can also serve as mechanical absorber, in particular shock absorber, and / or fire inhibitor and / or fire retardant. For example, the at least one heat accumulator can be designed as, in particular shock-absorbing, gel. However, it is also possible that the at least one protective packaging additionally comprises a mechanical absorber, in particular shock absorber, for example a gel and / or a hardening or hardened, for example gas-permeable / perforated and / or refractory, foam. Thus, the electrochemical energy storage advantageously also thermally stabilized and protected against mechanical damage, in particular the separator membrane, for example in the event of an accident, and / or from damage by fire.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Batteriesystem mindestens eine Schutzverpackung umfassen, die mit einem mechanischen Absorber, insbesondere Schockabsorber, gefüllt oder daraus ausgebildet ist. Der mechanische Absorber kann dabei ebenfalls als Brandinhibitor und/oder Brandhemmer dienen.Alternatively or additionally, the battery system may comprise at least one protective packaging which is filled with or formed from a mechanical absorber, in particular a shock absorber. The mechanical absorber can also serve as a fire inhibitor and / or fire retardant.

Gegebenenfalls kann die mindestens eine Schutzverpackung eine teilweise oder vollständige Umspritzung, beispielsweise einer (einzelnen) Batteriezelle oder eines Batteriemoduls, mit einem aushärtenden beziehungsweise ausgehärteten, insbesondere gasdurchlässigen/perforierten und/oder feuerfesten, Schaum sein. Ein gasdurchlässiger beziehungsweise perforierter Schaums kann vorteilhafterweise eine Überduckausgasung zulassen. Durch einen feuerfesten Schaum kann vorteilhafterweise eine weitere Brandschutzfunktion vorgesehen werden.If appropriate, the at least one protective packaging may be a partial or complete encapsulation, for example a (single) battery cell or a battery module, with a hardening or hardened, in particular gas-permeable / perforated and / or refractory, foam. A gas-permeable or perforated foam can advantageously permit overdigging outgassing. By a refractory foam advantageously a further fire protection function can be provided.

Die mindestens eine Schutzverpackung kann jedoch auch eine, insbesondere teilweise oder vollständige, Ummantelung, beispielsweise für eine (einzelne) Batteriezelle oder ein Batteriemodul, sein.However, the at least one protective packaging can also be a, in particular partial or complete, sheathing, for example for a (single) battery cell or a battery module.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung weist die mindestens eine Schutzverpackung eine innere und eine äußere (Verpackungs-)Lage, beispielsweise aus Kunststoff, auf und/oder ist die mindestens eine Schutzverpackung doppelwandig ausgestaltet. Dabei kann der mindestens eine Wärmespeicher und/oder der mindestens eine mechanische Absorber, zum Beispiel gelförmig, zwischen der inneren und der äußeren Lage beziehungsweise zwischen den Wandungen angeordnet sein. Beispielsweise kann die mindestens eine Schutzverpackung dabei als teilweise oder vollständige Umwicklung beziehungsweise Ummantelung ausgebildet sein.In the context of a further embodiment, the at least one protective packaging has an inner and an outer (packaging) layer, for example made of plastic, and / or the at least one protective packaging is configured double-walled. In this case, the at least one heat accumulator and / or the at least one mechanical absorber, for example gel-like, can be arranged between the inner and the outer layer or between the walls. For example, the at least one protective packaging may be formed as a partial or complete wrapping or sheathing.

Insbesondere kann die mindestens eine Schutzverpackung beziehungsweise der Wärmespeicherbehälter in Form einer Verkapselung, beispielsweise einer Mikroverkapselung (Englisch: „Micro-encapsulation“ beziehungsweise „Molecule-Encapsulation“), und/oder in Form einer Blasen aufweisenden Folie, zum Beispiel ähnlich einer Luftpolsterverpackungsfolie, ausgestaltet sein, insbesondere worin der mindestens eine Wärmespeicher verkapselt ist. So kann vorteilhafterweise die Oberfläche pro Volumen und damit die thermische Wärmeübertragung erhöht werden. Zudem kann so eine schockabsorbierende Wirkung erzielt werden.In particular, the at least one protective packaging or the heat storage container in the form of an encapsulation, for example a microencapsulation (English: "micro-encapsulation" or "Molecule Encapsulation"), and / or in the form of a film having bubbles, for example, similar to an air cushion packaging film designed in particular wherein the at least one heat accumulator is encapsulated. Thus, advantageously, the surface per volume and thus the thermal heat transfer can be increased. In addition, a shock-absorbing effect can be achieved.

Der Wärmespeicher und/oder der mechanische Absorber können dabei ebenfalls als Brandinhibitor und/oder Brandhemmer dienen.The heat storage and / or the mechanical absorber can also serve as a fire inhibitor and / or fire retardant.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung ist die mindestens eine Schutzverpackung aus einem feuerfesten Kunststoff ausgebildet. So kann vorteilhafterweise eine weitere Brandschutzfunktion vorgesehen werden. Beispielsweise kann die mindestens eine Schutzverpackung eine innere und eine äußere (Verpackungs-)Lage aus feuerfestem Kunststoff aufweisen.In a further embodiment, the at least one protective packaging is formed of a refractory plastic. Thus, advantageously, a further fire protection function can be provided. For example, the at least one protective packaging may have an inner and an outer (packaging) layer of refractory plastic.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung umfasst der mindestens eine Wärmespeicher und/oder der mindestens eine mechanische Absorber ein brandinhibierendes, brandhemmendes und/oder brandlöschendes Mittel. So kann vorteilhafterweise eine weitere Brandschutzfunktion vorgesehen werden.Within the scope of a further embodiment, the at least one heat store and / or the at least one mechanical absorber comprises a fire-inhibiting, fire-retardant and / or fire-extinguishing agent. Thus, advantageously, a further fire protection function can be provided.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Batteriesystem mindestens eine Anpressplatte und/oder mindestens ein Spannband für eine Pressverbindung von mehreren elektrochemischen Energiespeichern, insbesondere Batteriezellen. Insbesondere kann dabei der mindestens eine Wärmespeicher an oder in der mindestens einen Anpressplatte und/oder dem mindestens einen Spannband angeordnet oder ausgebildet sein. So kann vorteilhafterweise Wärme über eine große Oberfläche aufgenommen beziehungsweise abgegeben werden, was den Wärmetransport begünstigt. Auch ermöglicht dies vorteilhafterweise den Wärmespeicher groß auszuführen, so dass eine ausreichende Masse zur Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe zur Verfügung gestellt werden kann.Within the scope of a further embodiment, the battery system comprises at least one pressure plate and / or at least one tension band for a press connection of a plurality of electrochemical energy stores, in particular battery cells. In particular, the at least one heat accumulator can be arranged or formed on or in the at least one pressure plate and / or the at least one tension band. Thus, advantageously, heat can be absorbed or released over a large surface, which promotes heat transport. This also advantageously makes it possible to make the heat storage large, so that a sufficient mass for heat absorption and heat dissipation can be provided.

Beispielsweise kann an einer oder beiden Stirnseiten eines Batteriemoduls eine derartige Anpressplatte befestigbar oder befestigt sein. Die Anpressplatte/n kann insbesondere aus Aluminium oder Stahl ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Anpressplatte/n eine Materialstärke von ≤ 10 mm aufweisen. Damit stellt eine Anpressplatte vorteilhafterweise einen guten Wärmeleiter dar. Dies ermöglicht vorteilhafterweise den Wärmespeicher auch auf der von den Batteriezellen abgewandten Seite der Anpressplatte anzuordnen und insbesondere über die Anpressplatte thermisch zu laden beziehungsweise zu entladen. For example, such a pressure plate can be fastened or attached to one or both end faces of a battery module. The Pressure plate / s may be formed in particular of aluminum or steel. For example, the pressure plate (s) can have a material thickness of ≦ 10 mm. This advantageously makes a pressure plate a good conductor of heat. This advantageously makes it possible to arrange the heat accumulator on the side of the pressure plate facing away from the battery cells and in particular to thermally charge or discharge it via the pressure plate.

Gegebenenfalls kann das Spannband selbst als Fläche zur Wärmeübertragung genutzt werden. Beispielsweise kann dies durch einen Sandwichverbund, beispielsweise mit einer äußeren Stahlhülle und/oder durch ein, einen kohlenstoffverstärkten Kunststoff (CFK) umfassendes Spannband, realisiert werden.Optionally, the strap itself can be used as a surface for heat transfer. For example, this can be realized by a sandwich composite, for example, with an outer steel shell and / or by a, a carbon-reinforced plastic (CFK) comprehensive clamping band.

Gegebenenfalls kann der Wärmespeicher auch an den Seitenfläche beziehungsweise den herkömmlicherweise “freien“ Flächen der Batteriezellen eines Batteriemoduls befestigbar oder befestigt sein.If appropriate, the heat accumulator can also be fastened or fastened to the side surface or the conventionally "free" surfaces of the battery cells of a battery module.

Das Batteriesystem kann insbesondere ein Thermomanagementsystem aufweisen. Das Thermomanagementsystem kann insbesondere ein Kreislaufsystem zur Temperierung mindestens eines elektrochemischen Energiespeichers umfassen.The battery system may in particular have a thermal management system. The thermal management system may in particular comprise a circulation system for controlling the temperature of at least one electrochemical energy store.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst daher das Batteriesystem ein Batteriekreislaufsystem, insbesondere zur Temperierung von mindestens einem elektrochemischen Energiespeicher. Beispielsweise kann das Batteriekreislaufsystem zur Temperierung von zwei oder mehr elektrochemischen Energiespeichern ausgelegt sein. Dabei kann das Batteriekreislaufsystem sowohl zur Erwärmung als auch zur Kühlung ausgelegt sein. Gegebenenfalls kann das Batteriekreislaufsystem daher auch als Kühlkreislauf bezeichnet werden.Within the scope of a further embodiment, therefore, the battery system comprises a battery circuit system, in particular for controlling the temperature of at least one electrochemical energy store. For example, the battery cycle system can be designed for the temperature control of two or more electrochemical energy storage devices. In this case, the battery cycle system can be designed both for heating and for cooling. Optionally, the battery cycle system can therefore also be referred to as a cooling circuit.

Das Batteriekreislaufsystem kann beispielsweise einen Flüssigkeitskreislauf, zum Beispiel Wasserkreislauf oder Ölkreislauf, oder einen Gaskreislauf, beispielsweise Luftkreislauf, aufweisen. Das Medium des Batteriekreislaufsystems kann dabei ein Fluid, beispielsweise ein flüssiges Medium beziehungsweise eine Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser oder Öl oder ein Flüssigkeitsgemisch, oder ein gasförmiges Medium, zum Beispiel Luft, sein.The battery cycle system may comprise, for example, a liquid circuit, for example a water circuit or oil circuit, or a gas circuit, for example an air circuit. The medium of the battery cycle system can be a fluid, for example a liquid medium or a liquid, for example water or oil or a liquid mixture, or a gaseous medium, for example air.

Insbesondere kann das Batteriekreislaufsystem für ein flüssiges Medium ausgelegt sein.In particular, the battery cycle system may be designed for a liquid medium.

Es ist jedoch ebenso möglich Luft als Medium zu verwenden. Zum Beispiel kann das Batteriekreislaufsystem einen Luftkreislauf aufweisen beziehungsweise als Lufttemperierung beziehungsweise Luftkühlung ausgelegt ist. So kann vorteilhafterweise eine einfache und kostengünstige Temperierung für Batterien realisiert werden. Die Luft kann dabei – vorteilhafterweise durch geringen technischen Aufwand – zum Beispiel aus einer klimatisierbaren beziehungsweise klimatisierten Fahrgastzelle entnommen werden und stellt somit eine gute Alternative zu flüssigen Medien dar.However, it is also possible to use air as a medium. For example, the battery circuit system may have an air circuit or is designed as Lufttemperierung or air cooling. Thus, advantageously, a simple and cost-effective temperature control for batteries can be realized. The air can be removed - advantageously by low technical effort - for example, from an air-conditioned or air-conditioned passenger compartment and thus represents a good alternative to liquid media.

Insbesondere kann das Batteriekreislaufsystem mindestens eine Temperiereinrichtung zur Temperierung von mindestens einem elektrochemischen Energiespeicher umfassen. Die Temperiereinrichtung kann dabei beispielsweise eine Temperierplatte (thermische Kontaktplatte), beispielsweise eine so genannte Kühlplatte, sein. Zum Beispiel kann die Temperiereinrichtung zur Temperierung eines Batteriemoduls aus mehreren Batteriezellen beziehungsweise einer Untereinheit (SubUnit) davon ausgelegt sein. Beispielsweise kann das Batteriekreislaufsystem mindestens zwei derartige Temperiereinrichtungen umfassen. Dementsprechend kann das Batteriesystem beispielsweise mindestens zwei Batteriemodule, insbesondere jeweils aus mehreren Batteriezellen, umfassen. Die Temperiereinrichtung/en können dabei (jeweils) in thermischem Kontakt mit einem Batteriemodul, insbesondere aus mehreren Batteriezellen, stehen oder bringbar sein. In particular, the battery circuit system may comprise at least one tempering device for controlling the temperature of at least one electrochemical energy store. The tempering device can be, for example, a tempering plate (thermal contact plate), for example a so-called cooling plate. For example, the tempering device for temperature control of a battery module may be designed from a plurality of battery cells or a subunit thereof. For example, the battery cycle system may include at least two such tempering devices. Accordingly, the battery system may comprise, for example, at least two battery modules, in particular each of a plurality of battery cells. The tempering device (s) can (in each case) be in thermal contact with a battery module, in particular from a plurality of battery cells, or can be brought.

Im Rahmen einer Ausgestaltung ist der mindestens eine Wärmespeicher an das Batteriekreislaufsystem (thermisch) koppelbar oder gekoppelt und/oder anbindbar oder angebunden. Beispielsweise kann der mindestens eine Wärmespeicher in das Batteriesystem einbindbar beziehungsweise eingebunden sein. Beispielsweise können an das Batteriekreislaufsystem mindestens zwei Wärmespeicher (thermisch) koppelbar oder gekoppelt und/oder anbindbar oder angebunden, beispielsweise darin einbindbar oder eingebunden, sein.Within the scope of one embodiment, the at least one heat accumulator can be (thermally) coupled to the battery cycle system or coupled and / or connected or connected. For example, the at least one heat accumulator can be incorporated or integrated into the battery system. For example, at least two heat accumulators (thermally) can be coupled or coupled and / or connected or connected to the battery cycle system, for example, incorporated or incorporated therein.

Zum Beispiel kann dabei der mindestens eine Wärmespeicher, beispielsweise der das Speichermaterial des mindestens einen Wärmespeichers enthaltende Wärmespeicherbehälter, indirekt, beispielsweise über einen Wärmetauscher, mit dem Kreislauf des Batteriekreislaufs (thermisch) verbindbar oder verbunden beziehungsweise koppelbar oder gekoppelt sein.For example, the at least one heat accumulator, for example the heat storage container containing the storage material of the at least one heat accumulator, can be (thermally) connectable or connected or coupled or coupled indirectly (for example via a heat exchanger) to the circuit of the battery circuit.

Der mindestens eine Wärmespeicher, beispielsweise der das Speichermaterial des mindestens einen Wärmespeichers enthaltende Wärmespeicherbehälter, kann jedoch auch direkt mit dem Kreislauf des Batteriekreislaufsystems verbindbar oder verbunden, beispielsweise daran schließbar oder angeschlossen beziehungsweise darin einbindbar beziehungsweise eingebunden, sein.However, the at least one heat storage, for example, the storage material of the at least one heat storage heat storage container, but can also be directly connected to the circuit of the battery circuit system or connected, for example, closable or connected thereto or einbindbar or involved, be.

Insbesondere kann der mindestens eine Wärmespeicher in dem Batteriekreislaufsystem der mindestens einen Temperiereinrichtung nachgeschaltet sein. Zum Beispiel kann der mindestens eine Wärmespeicher an einen Auslass (Outlet) der mindestens einen Temperiereinrichtung, beispielsweise Temperierplatte, angeschlossen sein. So kann der Wärmespeicher vorteilhafterweise von dem elektrochemischen Energiespeicher abgeführte Wärme aus einem aus der Temperiereinrichtung ausströmenden Medium aufnehmen. Insofern das Batteriesystem mindestens zwei Wärmespeicher umfasst, können diese jeweils einer Temperiereinrichtung nachgeschaltet beziehungsweise jeweils an einen Temperiereinrichtungsauslass anschließbar beziehungsweise angeschlossen sein. In particular, the at least one heat accumulator in the battery cycle system of be followed by at least one tempering device. For example, the at least one heat accumulator can be connected to an outlet (outlet) of the at least one tempering device, for example tempering plate. Thus, the heat accumulator can advantageously absorb heat dissipated by the electrochemical energy store from a medium flowing out of the tempering device. Insofar as the battery system comprises at least two heat stores, these can each be connected downstream of a tempering device or in each case can be connected or connected to a tempering device outlet.

Das Batteriekreislaufsystem kann gegebenenfalls mindestens zwei, beispielsweise parallele, Teilkreisläufe umfassen. Dabei kann in jeden Teilkreislauf mindestens ein Wärmespeicher eingebunden sein. Zum Beispiel kann in jeden Teilkreislauf mindestens ein Wärmespeicher und mindestens eine Temperiereinrichtung zur Temperierung mindestens eines elektrochemischen Energiespeichers eingebunden sein. Dabei können die Wärmespeicher den Temperiereinrichtungen beispielsweise nachgeschaltet sein.The battery cycle system may optionally comprise at least two, for example parallel, subcircuits. In this case, at least one heat accumulator can be integrated in each partial cycle. For example, at least one heat accumulator and at least one tempering device for controlling the temperature of at least one electrochemical energy store may be integrated in each partial circuit. The heat storage can be downstream of the temperature control, for example.

In das Batteriekreislaufsystem kann weiterhin ein Wärmeübertrager, welcher auch als Wärmetauscher bezeichnet werden kann, einbindbar oder eingebunden sein. Der Wärmeübertrager kann insbesondere zum Abführen von Wärmeenergie ausgelegt sein. Insofern nach dem Durchlaufen des mindestens einen Wärmespeichers noch ein Wärmeüberschuss vorhanden sein sollte, kann dieser vorteilhafterweise von dem Wärmeübertrager abgegeben werden. Der Wärmeübertrager kann dem beziehungsweise den Wärmespeichern beispielsweise nachgeschaltet sein.In the battery cycle system, a heat exchanger, which can also be referred to as a heat exchanger, can also be incorporated or incorporated. The heat exchanger may be designed in particular for dissipating heat energy. If, after passing through the at least one heat accumulator, there should still be a heat surplus, this can advantageously be emitted by the heat exchanger. The heat exchanger may be connected downstream of the heat accumulator or, for example.

Optional kann in das Batteriekreislaufsystem weiterhin ein Heizelement einbindbar oder eingebunden sein. Gegebenenfalls kann das Heizelement zur Abgabe von Wärmeenergie zuschaltbar sein beziehungsweise zugeschaltet werden. Optional kann dem mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher, zum Beispiel den Batteriezellen, daher von dem Heizelement abgegebene Wärmeenergie über das Medium des Kreislaufsystems, und zum Beispiel über die Temperiereinrichtung, beispielsweise Temperierplatte, zuführbar sein beziehungsweise zugeführt werden. Das Heizelement kann beispielsweise dem beziehungsweise den Wärmespeichern beispielsweise nachgeschaltet sein.Optionally, a heating element can also be incorporated or integrated in the battery circuit system. Optionally, the heating element can be switched on to supply heat energy or switched. Optionally, the at least one electrochemical energy store, for example the battery cells, can therefore be supplied or supplied with heat energy emitted by the heating element via the medium of the circulatory system and, for example, via the tempering device, for example tempering plate. The heating element, for example, the heat storage or downstream, for example, downstream.

Gegebenenfalls kann das Batteriesystem beziehungsweise das Batteriekreislaufsystem eine Kältequelle aufweisen. Die Kältequelle kann dabei, insbesondere im Betrieb, in thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Wärmespeicher stehen. Beispielsweise kann, insbesondere im Betrieb des elektrochemischen Energiespeichers, die Kältequelle in thermischem Kontakt mit dem Wärmespeicherbehälter und/oder der Schutzverpackung stehen. Beispielsweise kann die Kältequelle ein Peltier-Element und/oder Kühlrippen und/oder ein beziehungsweise der Kühlkreislauf sein.Optionally, the battery system or the battery cycle system may have a cold source. The cold source may be in thermal contact with the at least one heat accumulator, in particular during operation. For example, in particular during operation of the electrochemical energy store, the cold source may be in thermal contact with the heat storage container and / or the protective packaging. For example, the cold source may be a Peltier element and / or cooling fins and / or one or the cooling circuit.

Vorzugsweise ist der mindestens eine Wärmespeicher, welcher beispielsweise ein einzelner großer Wärmespeicher oder eine Vielzahl von Wärmespeichern sein kann, in Summe so groß ausgelegt, dass kein zusätzliches Heizelement zum Erwärmen des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers, beispielsweise der Zellen, benötigt wird.Preferably, the at least one heat accumulator, which may be for example a single large heat storage or a plurality of heat accumulators, designed in total so large that no additional heating element for heating the at least one electrochemical energy storage, such as cells, is needed.

Insbesondere kann der mindestens eine Wärmespeicher in Summe, dazu ausgelegt sein, so viel Wärmeenergie aufzunehmen, dass – zusätzlich zu dem mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher – weitere Komponenten, insbesondere mindestens eine, insbesondere weitere, Fahrzeugkomponente mit der Wärmeenergie des mindestens einen Wärmespeichers, beispielsweise partiell oder komplett, versorgbar sein beziehungsweise versorgt werden kann. Beispielsweise kann eine Fahrzeugkomponente, zum Beispiel eine Fahrgastzelle und/oder ein Motor, mit Wärmeenergie des mindestens einen Wärmespeichers versorgbar sein oder versorgt werden.In particular, the at least one heat accumulator in total, be designed to absorb so much heat energy that - in addition to the at least one electrochemical energy storage - other components, in particular at least one, in particular further, vehicle component with the heat energy of the at least one heat storage, for example, partially or be complete, be supplied or can be supplied. For example, a vehicle component, for example a passenger compartment and / or a motor, can be supplied or supplied with thermal energy of the at least one heat accumulator.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist daher der mindestens eine Wärmespeicher des Batteriesystems zusätzlich zur Temperierung, beispielsweise Erwärmung, von mindestens einer Fahrzeugkomponente, beispielsweise Kraftfahrzeugkomponente, zum Beispiel einer Fahrgastzelle und/oder eines Motors und/oder einer Standheizung, ausgelegt und/oder ist der mindestens eine Wärmespeicher ein Wärmespeicher einer Fahrzeugkomponente, zum Beispiel einer Fahrgastzelle, beispielsweise einer Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung, und/oder eines Motors und/oder einer Standheizung.Within the scope of a further embodiment, therefore, the at least one heat accumulator of the battery system is additionally designed for temperature control, for example heating, of at least one vehicle component, for example motor vehicle component, for example a passenger compartment and / or an engine and / or auxiliary heater, and / or is at least one a heat storage a heat storage of a vehicle component, for example, a passenger compartment, such as a vehicle air conditioning and / or passenger compartment heating, and / or an engine and / or a heater.

Insbesondere kann das Batteriekreislaufsystem an ein Fahrzeugkreislaufsystem zur Temperierung einer oder mehrere Fahrzeugkomponenten (thermisch) koppelbar oder gekoppelt und/oder anbindbar oder angebunden sein. Gegebenenfalls kann das Batteriekreislaufsystem in das Fahrzeugkreislaufsystem einbindbar oder eingebunden sein.In particular, the battery cycle system can be coupled to a vehicle cycle system for controlling the temperature of one or more vehicle components (thermally) or coupled and / or attachable or connected. Optionally, the battery cycle system can be incorporated or incorporated into the vehicle cycle system.

Das Fahrzeugkreislaufsystem kann beispielsweise einen Wärmeübertrager, welcher auch als Wärmetauscher bezeichnet werden kann, umfassen. Der Wärmeübertrager kann beispielsweise ein Wärmeübertrager einer Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung sein.The vehicle cycle system may include, for example, a heat exchanger, which may also be referred to as a heat exchanger. The heat exchanger can, for example, a heat exchanger of a vehicle air conditioning and / / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating.

Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrzeugkreislaufsystem einen Temperierkreislauf, zum Beispiel Kühlwasserkreislauf, insbesondere eines Motors, zum Beispiel Verbrennungsmotors, umfassen.Additionally or alternatively, the vehicle circuit system may comprise a temperature control circuit, for example a cooling water circuit, in particular an engine, for example an internal combustion engine.

Dabei können insbesondere der Wärmeübertrager, beispielsweise der Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung, und/oder der Temperierkreislauf, beispielsweise des Motors, in das Fahrzeugkreislaufsystem einbindbar oder eingebunden sein.In particular, the heat exchanger, for example the vehicle air conditioning system and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating, and / or the temperature control circuit, for example of the engine, can be incorporated into the vehicle circuit system or incorporated.

Der Temperierkreislauf, beispielsweise des Motors, kann dabei dem Wärmeübertrager, beispielsweise der Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung, vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein.The tempering circuit, for example of the engine, may be upstream or downstream of the heat exchanger, for example the vehicle air conditioning system and / or passenger compartment heating system.

Beispielsweise kann der mindestens eine Wärmespeicher an das Fahrzeugkreislaufsystem direkt oder indirekt (thermisch) anbindbar beziehungsweise angebunden sein. For example, the at least one heat accumulator can be connected to the vehicle circuit system directly or indirectly (thermally) attachable or connected.

Beispielsweise kann die Anbindung des Batteriekreislaufsystems dabei direkt an das Fahrzeugkreislaufsystem zum Beispiel den Temperierkreislauf, beispielsweise Kühlwasserkreislauf, des Motors, erfolgen. Dabei kann der Temperierkreislauf des Motors beispielsweise über einen Wärmeübertrager (beziehungsweise Wärmetauscher) mit der Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung, verbunden oder verbindbar sein.For example, the connection of the battery cycle system in this case directly to the vehicle cycle system, for example, the temperature control, for example, cooling water circuit of the engine, take place. In this case, the temperature control circuit of the engine, for example via a heat exchanger (or heat exchanger) with the vehicle air conditioning and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating, connected or connectable.

Die Anbindung des Batteriekreislaufsystems an das Fahrzeugkreislaufsystem kann jedoch auch indirekt, beispielsweise über einen Wärmetauscher beziehungsweise den mindestens einen Wärmespeicher erfolgen. Dabei kann der mindestens eine Wärmespeicher insbesondere auch als Wärmetauscher ausgelegt sein beziehungsweise dazu dienen. So kann das Batteriekreislaufsystem beispielsweise an das Fahrzeugkreislaufsystem koppelbar sein oder gekoppelt werden.However, the connection of the battery cycle system to the vehicle cycle system can also be done indirectly, for example via a heat exchanger or the at least one heat storage. In this case, the at least one heat accumulator may in particular also be designed or serve as a heat exchanger. For example, the battery cycle system can be coupled or coupled to the vehicle cycle system.

Im Rahmen einer Ausgestaltung ist das Batteriekreislaufsystem über (den) mindestens einen Wärmespeicher beziehungsweise mindestens zwei Wärmespeicher an das Fahrzeugkreislaufsystem (thermisch) koppelbar oder gekoppelt. Dabei können das Batteriekreislaufsystem und das Fahrzeugkreislaufsystem beispielsweise gegenläufig durch den beziehungsweise die Wärmespeicher geführt sein.Within the scope of an embodiment, the battery cycle system can be coupled or coupled (thermally) to (at least) one heat store or at least two heat stores to the vehicle cycle system. In this case, the battery cycle system and the vehicle cycle system can be performed, for example, in opposite directions through the or the heat storage.

Gegebenenfalls kann auch ein spezieller Kreislauf hierfür vorgesehen sein, welcher eigenständig mit anbindbar oder angebunden oder wahlweise mit zuschaltbar oder zugeschaltet ist. So kann vorteilhafterweise eine Fahrzeug-Sonderausstattung (SA) bereitgestellt werden.Optionally, a special circuit may be provided for this purpose, which is independently connected to connectable or connected or optionally with or switched on. Thus, advantageously, a vehicle special equipment (SA) can be provided.

Durch eine Anbindung des mindestens einen Wärmespeichers an die Standheizung kann vorteilhafterweise die Fahrzeugbatterie entlastet werden.By connecting the at least one heat accumulator to the auxiliary heating, the vehicle battery can advantageously be relieved.

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann beispielsweise den Verfahrensschritt: Speichern von Wärmeenergie in dem mindestens einen Wärmespeicher, umfassen. Dabei kann in dem mindestens einen Wärmespeicher beispielsweise Wärmeenergie gespeichert werden, welche beim Betrieb des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers, beispielsweise von einer oder mehreren Batteriezellen, entsteht. Die beim Betrieb des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers entstehende Wärme kann dabei beispielsweise durch die Temperiereinrichtung, zum Beispiel Temperierplatte, und/oder das Batteriekreislaufsystem, von dem mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher abgeführt und dem mindestens einen Wärmespeicher zugeführt werden. Gegebenenfalls kann dabei in dem mindestens einen Wärmespeicher auch Wärmeenergie gespeichert werden, welche beim Betrieb einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten, beispielsweise eines Motors und/oder einer Fahrzeugklimaanlage, entsteht. Insofern beim Betrieb des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers (beziehungsweise der Fahrzeugkomponente/n) mehr Wärmeenergie entsteht als in dem mindestens einen Wärmespeicher gespeichert werden kann, so kann überschüssige Wärmeenergie gegebenenfalls über einen Wärmeübertrager, beispielsweise des Batteriekreislaufsystems, nach Außen abgeführt werden.The operating method according to the invention can comprise, for example, the method step of storing heat energy in the at least one heat store. In this case, for example, thermal energy can be stored in the at least one heat accumulator, which arises during operation of the at least one electrochemical energy store, for example of one or more battery cells. The resulting during operation of the at least one electrochemical energy storage heat can be removed from the at least one electrochemical energy storage and supplied to the at least one heat storage, for example by the temperature control, for example tempering, and / or the battery cycle system. Optionally, thermal energy can also be stored in the at least one heat accumulator, which is generated during operation of one or more vehicle components, for example an engine and / or a vehicle air conditioning system. Insofar as the operation of the at least one electrochemical energy store (or vehicle component (s)) generates more heat energy than can be stored in the at least one heat store, excess heat energy can optionally be dissipated to the outside via a heat exchanger, for example the battery cycle system.

Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann beispielsweise weiterhin den Verfahrensschritt: Freisetzen von in dem mindestens einen Wärmespeicher gespeicherter Wärmeenergie, umfassen. Durch die aus dem mindestens einen Wärmespeicher freigesetzte Wärmeenergie kann beispielsweise der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher, beispielsweise mittels der Temperiereinrichtung, beispielsweise Temperierplatte, und/oder insbesondere des Batteriekreislaufsystems, und/oder mindestens eine Fahrzeugkomponente, beispielsweise eine Fahrgastzelle beziehungsweise ein Wärmeübertrager, zum Beispiel einer Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung, und/oder ein Motor, zum Beispiel Verbrennungsmotor, beziehungsweise ein Temperierkreislauf, beispielsweise eines Motors, zum Beispiel Verbrennungsmotors, erwärmt werden. Dabei kann die aus dem mindestens einen Wärmespeicher freigesetzte Wärmeenergie durch die Temperiereinrichtung, beispielsweise Temperierplatte, und/oder insbesondere durch das Batteriekreislaufsystem von dem mindestens einen Wärmespeicher abgeführt und dem mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher zugeführt werden. Beispielsweise insofern in dem mindestens einen Wärmespeicher mehr Wärmeenergie gespeichert beziehungsweise freisetzbar ist als zur Erwärmung des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers benötigt wird, kann überschüssige Wärmeenergie einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten, beispielsweise der Fahrgastzelle beziehungsweise der Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung, und/oder dem Motor beziehungsweise dem Temperierkreislauf, beispielsweise des Motors, zugeführt werden. Insbesondere kann dabei die Wärmeenergie (zunächst) dem Motor zugeführt werden. Die übrige Wärmeenergie kann dann der Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung zugeführt werden.The operating method according to the invention may, for example, further comprise the step of: releasing heat energy stored in the at least one heat store. By the heat energy released from the at least one heat accumulator, for example, the at least one electrochemical energy storage, for example by means of tempering, for example tempering, and / or in particular of the battery cycle system, and / or at least one vehicle component, such as a passenger compartment or a heat exchanger, for example a vehicle air conditioning and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating, and / or a motor, for example an internal combustion engine, or a temperature control circuit, for example a motor, for example an internal combustion engine, are heated. In this case, the heat energy released from the at least one heat storage by the temperature control, for example, temperature control, and / or in particular by the battery cycle system of the dissipated at least one heat storage and the at least one electrochemical energy storage are supplied. For example, insofar as in the at least one heat storage more heat energy is stored or released as needed for heating the at least one electrochemical energy storage, excess heat energy of one or more vehicle components, such as the passenger compartment or the vehicle air conditioning and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating, and / or the motor or the temperature control circuit, for example, the motor, are supplied. In particular, the heat energy (initially) can be supplied to the engine. The remaining heat energy can then be supplied to the vehicle air conditioning system and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating.

Zur Speicherung von Wärmeenergie in dem mindestens einen Wärmespeicher und zur Freisetzung von Wärmenergie aus dem mindestens einen Wärmespeicher kann vorteilhafterweise dasselbe Kreislaufsystem, beispielsweise das Batteriekreislaufsystem und/oder das Fahrzeugkreislaufsystem, genutzt werden. Dabei kann in dem mindestens einen Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie an das strömende Medium des Kreislaufsystems abgegeben werden beziehungsweise abgebbar sein. Das Medium kann dabei zum Beispiel wiederum die von dem mindestens einen Wärmespeicher abgegebene Wärmeenergie, beispielsweise über die Temperiereinrichtung, beispielsweise Temperierplatte, dem mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher, zum Beispiel den Batteriezellen, zuführen. Beispielsweise kann dem mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher, zum Beispiel den Batteriezellen, dabei von dem mindestens einen Wärmespeicher abgegebene Wärmeenergie über das Medium des Kreislaufsystems, und zum Beispiel über eine Temperiereinrichtung, beispielsweise Temperierplatte, zugeführt werden beziehungsweise zuführbar sein.For storing heat energy in the at least one heat storage and for releasing heat energy from the at least one heat storage advantageously the same circulatory system, such as the battery cycle system and / or the vehicle cycle system can be used. In this case, stored in the at least one heat storage heat energy stored in the flowing medium of the circulatory system or be deliverable. In this case, the medium can in turn supply the heat energy emitted by the at least one heat store, for example via the tempering device, for example tempering plate, to the at least one electrochemical energy store, for example the battery cells. By way of example, the at least one electrochemical energy store, for example the battery cells, can be supplied with heat energy from the at least one heat store via the medium of the circulatory system and, for example, via a tempering device, for example a tempering plate.

Im Fall von niedrigen Außentemperaturen, insbesondere unterhalb eines optimalen Betriebstemperaturfensters beziehungsweise unterhalb einer kritischen Temperaturuntergrenze, und insbesondere beim Kaltstart, beispielsweise nach längeren Standzeiten, zum Beispiel wenn ein Kraftfahrzeug längere Zeit ungenutzt war, können herkömmlicherweise das Batteriesystem und/oder eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten, beispielsweise der Motor, unter Umständen auf Temperaturen unterhalb des dafür optimalen Betriebstemperaturfensters und/oder sogar unterhalb der dafür kritischen Temperaturuntergrenze, abkühlen. Bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem kann jedoch in diesen Fällen vorteilhafterweise in dem mindestens einen Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie freigesetzt und damit das Batteriesystem, insbesondere der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher, beispielsweise die Batteriezellen, und/oder sonstige Batteriekomponenten, und/oder eine oder mehrere, insbesondere andere, Fahrzeugkomponenten, beispielsweise der Motor und/oder die Fahrgastzelle, erwärmt werden. Gegebenenfalls kann dabei die aus dem mindestens einen Wärmespeicher freigesetzte Wärmeenergie einem fahrzeugeigenen Wärmetauscher zugeführt werden.In the case of low outside temperatures, in particular below an optimum operating temperature window or below a critical lower temperature limit, and in particular during cold start, for example after longer periods, for example, when a motor vehicle was unused for a long time, conventionally, the battery system and / or one or more vehicle components, for example Cool the engine, possibly to temperatures below the optimal operating temperature window and / or even below the critical lower temperature limit. In the case of the battery system according to the invention, however, heat energy stored in the at least one heat accumulator can advantageously be released in these cases and thus the battery system, in particular the at least one electrochemical energy store, for example the battery cells, and / or other battery components, and / or one or more, in particular other, Vehicle components, such as the engine and / or the passenger compartment, are heated. Optionally, the heat energy released from the at least one heat accumulator can be supplied to a vehicle-specific heat exchanger.

Bei einem Elektrofahrzeug kann der mindestens eine Wärmespeicher insbesondere zur Temperierung, beispielsweise zur Beheizung, der Fahrgastzelle, ausgelegt sein. So kann vorteilhafterweise die Batterieleistung, zum Beispiel bei einem Kaltstart, geschont werden. Dabei kann der mindestens eine Wärmespeicher insbesondere an einen (fahrzeugeigenen) Wärmetauscher, insbesondere einer Fahrgastzellentemperiereinrichtung, beispielsweise Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung, koppelbar oder gekoppelt beziehungsweise anschließbar oder angeschlossen sein. Dabei kann beispielsweise ein kalter Luftstrom, welcher – beispielsweise über das Fahrzeug- aus der Umgebung ansaugbar ist beziehungsweise angesaugt wird, durch den an den mindestens einen Wärmespeicher koppelbaren oder gekoppelten beziehungsweise anschließbaren oder angeschlossenen Wärmetauscher erhitzbar sein oder erhitzt werden und insbesondere als warmer Luftstrom der Fahrgastzelle zuführbar sein beziehungsweise zugeführt werden.In an electric vehicle, the at least one heat accumulator can be designed in particular for temperature control, for example for heating, the passenger compartment. Thus, advantageously, the battery performance, for example, during a cold start, be spared. In this case, the at least one heat accumulator in particular to a (on-board) heat exchanger, in particular a Fahrzastzemperemperierereinrichtung, such as vehicle air conditioning and / or passenger compartment heating, coupled or coupled or connectable or connected. In this case, for example, a cold air flow, which is sucked or sucked in from the environment, for example via the vehicle, can be heated or heated by the heat exchanger which can be coupled or coupled or connected or connected to the at least one heat store, and in particular as a warm air flow of the passenger compartment be fed or fed.

Bei einem Hybridfahrzeug kann der mindestens eine Wärmespeicher insbesondere zur Temperierung, beispielsweise zur Erwärmung, des Motors, insbesondere eines Verbrennungsmotors, und/oder zur Temperierung, beispielsweise zur Beheizung, der Fahrgastzelle, und/oder zur Unterstützung einer Standheizung und/oder als Standheizung ausgelegt sein. Beispielsweise kann der mindestens eine Wärmespeicher an einen (fahrzeugeigenen) Wärmetauscher, insbesondere einer Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung, und/oder an den Motor, insbesondere Verbrennungsmotor, und/oder eine Standheizung anbindbar oder angebunden sein, beispielsweise um diese/n zu erwärmen. Zum Beispiel kann der mindestens eine Wärmespeicher des Batteriesystems an einen (fahrzeugeigenen) Wärmetauscher, insbesondere einer Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung und/oder Standheizung, und an den Motor, insbesondere Verbrennungsmotor, anbindbar oder angebunden sein. Hierbei kann der Motor beispielsweise vor dem Wärmetauscher oder nach dem Wärmetauscher angesteuert werden beziehungsweise sein.In a hybrid vehicle, the at least one heat accumulator may be designed in particular for temperature control, for example for heating, the engine, in particular an internal combustion engine, and / or for temperature control, for example for heating, the passenger compartment, and / or to support a heater and / or as a heater , For example, the at least one heat accumulator can be connected or connected to an (on-board) heat exchanger, in particular a vehicle air conditioning system and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating, and / or to the engine, in particular an internal combustion engine, and / or a parking heater, for example, these to warm up. For example, the at least one heat accumulator of the battery system can be connectable or connected to a (vehicle-specific) heat exchanger, in particular a vehicle air conditioning system and / or passenger compartment heating and / or auxiliary heating, and to the engine, in particular internal combustion engine. In this case, the engine can be controlled or, for example, before the heat exchanger or after the heat exchanger.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Auslöseeinrichtung durch eine, insbesondere programmierbare, Zeitschaltuhr und/oder eine technische Applikation, zum Beispiel durch ein Mobilgerät, beispielsweise ein Mobiltelefon und/oder ein Smartphone und/oder einen Tablet-Computer und/oder eine Fernbedienung und/oder einen Schalter aktivierbar. Insbesondere kann hierdurch die mindestens eine Auslöseeinrichtung nur in vorbestimmten Zuständen des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers und/oder in vorbestimmten Batteriezuständen, beispielsweise insofern die Temperatur des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers unterhalb dessen Betriebstemperatur liegt, und/oder in vorbestimmten Fahrzeugzuständen, aktivierbar sein. Beispielsweise kann eine Aktivierung des mindestens einen Wärmespeichers während unerwünschter Fahrzeugzustände, zum Beispiel während längerer Fahrzeiten, ausgeschlossen sein. Within the scope of a further embodiment, the at least one triggering device is provided by a, in particular programmable, timer and / or a technical application, for example by a mobile device, for example a mobile telephone and / or a smartphone and / or a tablet computer and / or a remote control and / or a switch activated. In particular, as a result, the at least one triggering device can be activated only in predetermined states of the at least one electrochemical energy store and / or in predetermined battery states, for example insofar as the temperature of the at least one electrochemical energy store is below its operating temperature, and / or in predetermined vehicle states. For example, activation of the at least one heat accumulator during undesired vehicle states, for example during longer travel times, may be precluded.

Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Batteriesystems und des erfindungsgemäßen Betriebsverfahren wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung und den Figuren verwiesen.With regard to further technical features and advantages of the battery system according to the invention and the operating method according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the description of the figures and the figures.

Zeichnungendrawings

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigenFurther advantages and advantageous embodiments of the subject invention are illustrated by the drawings and explained in the following description. It should be noted that the drawings have only descriptive character and are not intended to limit the invention in any way. Show it

1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einem vollständig von einem Wärmespeicher umgebenen Batteriemodul; 1 a schematic cross section through an embodiment of a battery system according to the invention with a completely surrounded by a heat storage battery module;

2 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einer, in einer Wärmespeicher gefüllten Schutzverpackung verpackten Batteriezelle; 2 a schematic cross section through a further embodiment of a battery system according to the invention with a, packed in a heat storage protective packaging battery cell;

3 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einem, in einer Wärmespeicher gefüllten, zweilagigen Schutzverpackung verpackten Batteriemodul; 3 a schematic cross-section through another embodiment of a battery system according to the invention with a, filled in a heat storage, two-layer protective packaging battery module;

4 eine schematische, perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einem Batteriemodul mit einer Anpressplatte, einem Spannband sowie einem daran angeordneten Wärmespeicher; 4 a schematic, perspective view of another embodiment of a battery system according to the invention with a battery module with a pressure plate, a strap and a heat accumulator disposed thereon;

5a ein Schema zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems während einer Speicherung von Wärmeenergie im Wärmespeicher, wobei das Batteriesystem ein Batteriekreislaufsystem aufweist, welches von einem Kreislaufprozess einer Fahrzeugkomponente getrennt ist; 5a a diagram illustrating a further embodiment of a battery system according to the invention during storage of heat energy in the heat accumulator, the battery system having a battery circuit system, which is separated from a circulation process of a vehicle component;

5b ein Schema zur Veranschaulichung des in 5a gezeigten Batteriesystems während einer Freisetzung von Wärmeenergie aus dem Wärmespeicher; 5b a scheme illustrating the in 5a shown battery system during a release of heat energy from the heat storage;

6 ein Schema zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einem Wärmeübertrager während einer Speicherung von Wärmeenergie im Wärmespeicher; 6 a diagram illustrating a further embodiment of a battery system according to the invention with a heat exchanger during storage of heat energy in the heat storage;

7 ein Schema zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems mit einem Heizelement während einer Freisetzung von Wärmeenergie im Wärmespeicher; 7 a diagram illustrating a further embodiment of a battery system according to the invention with a heating element during a release of heat energy in the heat storage;

8 ein Schema zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems während einer Freisetzung von Wärmeenergie aus einem Wärmespeicher, wobei das Batteriesystem ein Batteriekreislaufsystem aufweist, das in ein Fahrzeugkreislaufsystem eingebunden ist; 8th a diagram illustrating a further embodiment of a battery system according to the invention during a release of heat energy from a heat storage, wherein the battery system comprises a battery circuit system which is integrated into a vehicle circuit system;

9 ein Schema zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems während einer Freisetzung von Wärmeenergie aus einem Wärmespeicher, wobei das Batteriesystem ein Batteriekreislaufsystem aufweist, welches über Wärmespeicher mit einem Fahrzeugkreislaufsystem mit einem Wärmeübertrager gekoppelt ist; und 9 a diagram illustrating a further embodiment of a battery system according to the invention during a release of heat energy from a heat storage, wherein the battery system comprises a battery circuit system which is coupled via heat storage with a vehicle circuit system with a heat exchanger; and

10 ein Schema zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems während einer Freisetzung von Wärmeenergie aus einem Wärmespeicher, wobei das Batteriesystem ein Batteriekreislaufsystem aufweist, welches über Wärmespeicher mit einem Fahrzeugkreislaufsystem gekoppelt ist, in welches ein Motor und ein Wärmeübertrager eingebunden sind. 10 a scheme for illustrating a further embodiment of a battery system according to the invention during a release of heat energy from a heat storage, wherein the battery system comprises a battery circuit system which is coupled via heat storage with a vehicle circuit system, in which a motor and a heat exchanger are integrated.

1 zeigt ein Batteriesystem, welches ein Batteriemodul 11 aus mehreren Batteriezellen 10 sowie einen latenten und/oder thermochemischen Wärmespeicher 20 umfasst. Der Wärmespeicher 20 ist dabei zur Speicherung von Wärmeenergie und zur auslösbaren Freigabe von gespeicherter Wärmeenergie ausgelegt. 1 shows a battery system, which is a battery module 11 from several battery cells 10 and a latent and / or thermochemical heat storage 20 includes. The heat storage 20 is there to store heat energy and to triggerable release of stored thermal energy designed.

1 veranschaulicht, dass der Wärmespeicher 20 mit einer Auslöseeinrichtung 30 zur Auslösung einer Freigabe von in dem Wärmespeicher 20 gespeicherter Wärmeenergie ausgestattet ist. Die Auslöseeinrichtung 30 kann beispielsweise ein mechanischer Schalter, zum Beispiel ein aulösbar gespannter Stift, oder ein piezoelektrischer Aktor oder ein Peltier-Element sein. 1 illustrates that the heat storage 20 with a triggering device 30 to trigger a release of in the heat storage 20 stored heat energy is equipped. The triggering device 30 For example, it may be a mechanical switch, for example a releasably tensioned pin, or a piezoelectric actuator or a Peltier element.

1 zeigt weiterhin, dass der Wärmespeicher 20 ein Speichermaterial 21 umfasst. Das Speichermaterial 21 kann beispielsweise ein Phasenwechselmaterial 21 mit einem fest-flüssig Phasenübergang sein, welches bei einem fest-flüssig Phasenübergang Wärmeenergie, insbesondere in Form von Schmelzwärme, aufnehmen und nach einem Absinken der Temperatur auf eine Temperatur, welche beispielsweise unter die Schmelztemperatur des Phasenwechselmaterials 21, jedoch innerhalb eines für das Phasenwechselmaterial 21 charakteristischen Temperaturspeicherfensters liegt, zum Beispiel in Form einer unterkühlten Schmelze, weiter gespeichert halten kann. Durch die Auslöseeinrichtung 30 kann dabei beispielsweise eine die gespeicherte Wärmeenergie freisetzende Kristallisation der unterkühlten Schmelze des Phasenmaterials 21 ausgelöst werden. Beispielsweise kann dies durch einen mechanischen Impuls oder einen Kälteimpuls, zum Beispiel auf eine Temperatur unterhalb des Temperaturspeicherfensters des Phasenwechselmaterials 21, ausgelöst werden. Alternativ dazu kann das Speichermaterial jedoch auch ein thermochemisches Speichermaterial, beispielsweise ein Sorptionsmaterial, sein. 1 further shows that the heat storage 20 a storage material 21 includes. The storage material 21 For example, a phase change material 21 be with a solid-liquid phase transition, which in a solid-liquid phase transition heat energy, especially in the form of heat of fusion record, and after a drop in temperature to a temperature which, for example, below the melting temperature of the phase change material 21 but within one for the phase change material 21 characteristic temperature memory window is, for example, in the form of a supercooled melt, can keep stored. By the triggering device 30 may, for example, a stored the thermal energy releasing crystallization of the supercooled melt of the phase material 21 to be triggered. For example, this may be due to a mechanical impulse or a cold pulse, for example to a temperature below the temperature storage window of the phase change material 21 , to be triggered. Alternatively, however, the storage material may also be a thermochemical storage material, for example a sorption material.

Darüber hinaus zeigt 1, dass die Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 11 vollständig von dem Speichermaterial 21 des Wärmespeichers 20 umgeben, beispielsweise umspritzt, sind.In addition, shows 1 that the battery cells 10 of the battery module 11 completely from the storage material 21 the heat storage 20 surrounded, for example, overmoulded are.

2 zeigt ein Batteriesystem, welches eine einzelne Batteriezelle 10, einen latenten und/oder thermochemischen Wärmespeicher 20 und eine Auslöseeinrichtung 30 dafür umfasst. 2 veranschaulicht, dass die Batteriezelle 10 einzeln in einer Schutzverpackung 22 verpackt ist. Die Schutzverpackung 22 ist mit dem Speichermaterial 21 des Wärmespeichers 20 gefüllt, welches die einzelne Batteriezelle 10 vollständig umschließt. Dadurch dient die Schutzverpackung 22 auch als Wärmespeicherbehälter. 2 shows a battery system which is a single battery cell 10 , a latent and / or thermochemical heat storage 20 and a triggering device 30 for it includes. 2 illustrates that the battery cell 10 individually in a protective packaging 22 is packed. The protective packaging 22 is with the storage material 21 the heat storage 20 filled, which is the single battery cell 10 completely encloses. This serves the protective packaging 22 also as a heat storage tank.

3 zeigt ein Batteriesystem, welches ein Batteriemodul 11 aus mehreren Batteriezellen 10, einen latenten und/oder thermochemischen Wärmespeicher 20 und eine Auslöseeinrichtung 30 hierfür umfasst. Dabei sind die Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 11 gemeinsam in einer Schutzverpackung 22a, 22b verpackt, welche mit dem Speichermaterial 21 des Wärmespeichers 20 gefüllt ist und als Wärmespeicherbehälter dient. Im Rahmen der in 3 gezeigten Ausführungsform ist das Batteriemodul 11 jedoch nur teilweise mit der Schutzverpackung umschlossen, beispielsweise umwickelt beziehungsweise ummantelt. Zudem ist die Schutzverpackung 22a, 22b doppelwandig beziehungsweise zweilagig ausgestaltet und weist eine innere 22a und eine äußere 22b Kunststofflage auf, zwischen denen 22a, 22b der Wärmespeicher 20 beziehungsweise dessen Speichermaterial 21 angeordnet ist. 3 shows a battery system, which is a battery module 11 from several battery cells 10 , a latent and / or thermochemical heat storage 20 and a triggering device 30 includes for this. Here are the battery cells 10 of the battery module 11 together in a protective packaging 22a . 22b packed, which with the storage material 21 the heat storage 20 is filled and serves as a heat storage tank. As part of the in 3 the embodiment shown is the battery module 11 However, only partially enclosed with the protective packaging, for example, wrapped or sheathed. In addition, the protective packaging 22a . 22b designed double-walled or double-layered and has an inner 22a and an outer one 22b Plastic layer on, between those 22a . 22b the heat storage 20 or its storage material 21 is arranged.

Im Rahmen der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen kann der Wärmespeicher 20 vorteilhafterweise auch als mechanischer Absorber, beispielsweise Schockabsorber, dienen und die Batteriezellen 10 vor mechanischen Einwirkungen von Außen schützen. Zudem kann der Wärmespeicher 20 dabei gegebenenfalls als Brandinhibitor und/oder Brandhemmer dienen.As part of the in the 1 to 3 shown embodiments, the heat storage 20 advantageously also as a mechanical absorber, for example, shock absorbers, serve and the battery cells 10 Protect against mechanical influences from outside. In addition, the heat storage 20 optionally serve as a fire inhibitor and / or fire retardant.

Die Schutzverpackung 22; 22a, 22b kann gegebenenfalls aus einem feuerfesten Kunststoff ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Wärmespeicher 20, insbesondere das Speichermaterial 21, ein brandinhibierendes, brandhemmendes und/oder brandlöschendes Mittel umfassen.The protective packaging 22 ; 22a . 22b may optionally be formed of a refractory plastic. Alternatively or additionally, the heat storage 20 , in particular the storage material 21 , a fire-retardant, fire-retardant and / or fire-extinguishing agent.

4 zeigt ein Batteriesystem, welches ein Batteriemodul 11 aus mehreren Batteriezellen 10 umfasst. 4 veranschaulicht, dass die Batteriezellen 10 dabei einen Stapel bilden, wobei an einer beziehungsweise beiden Stirnseiten des Stapels (Stacks) beziehungsweise an der äußeren Hauptfläche der äußersten Batteriezelle/n 10 eine Anpressplatte 13 anliegt und die stapelförmige Anordnung mit einem Spannband 14 verspannt ist. Es hat sich gezeigt, dass Batteriezellen 10 eine längere Lebensdauer aufweisen können, wenn diese während des Betriebs verpresst sind. Das Spannband 14 kann beispielsweise ein Metallspannband sein. Die Anpressplatte/n 13 können beispielsweise aus Stahl oder Aluminium ausgebildet sein. So kann vorteilhafterweise eine gute Kraftübertragung auf das gesamte Modul 11 realisiert werden. 4 shows a battery system, which is a battery module 11 from several battery cells 10 includes. 4 illustrates that the battery cells 10 thereby forming a stack, wherein on one or both end faces of the stack (stacks) or on the outer main surface of the outermost battery cell / n 10 a pressure plate 13 abuts and the stack-shaped arrangement with a strap 14 is tense. It has been shown that battery cells 10 may have a longer life if they are compressed during operation. The strap 14 may be, for example, a metal strap. The pressure plate / n 13 For example, they can be made of steel or aluminum. So can advantageously a good power transfer to the entire module 11 will be realized.

4 veranschaulicht, dass auf der von den Batteriezellen 10 abgewandten Seite der Anpressplatte/n 13 ein latenter und/oder thermochemischer Wärmespeicher 20 angebracht ist. Die Anpressplatte/n 13 können insbesondere aus einem metallischen Material ausgebildet sein und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. So kann Wärmeenergie gut über die Anpressplatte/n 13 zwischen dem Batteriemodul 11 und dem Wärmespeicher 20 ausgetauscht werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Wärmespeicher 20 auch an den freien Flächen der Batteriezellen 10 anliegen (nicht dargestellt). Auf diese Weisen kann der Wärmespeicher 20 sehr nah an die Batteriezellen 10 herangeführt werden und das Potential des Wärmespeichers 20 optimal genutzt werden. 4 illustrates that on the of the battery cells 10 opposite side of the pressure plate / n 13 a latent and / or thermochemical heat storage 20 is appropriate. The pressure plate / n 13 may in particular be formed of a metallic material and have a high thermal conductivity. So heat energy can be well over the pressure plate / n 13 between the battery module 11 and the heat storage 20 be replaced. Alternatively or additionally, the heat storage 20 also on the free surfaces of the battery cells 10 abutment (not shown). In this way can the heat storage 20 very close to the battery cells 10 be introduced and the potential of the heat storage 20 be used optimally.

Die 5a bis 10 zeigen schematische Abläufe bei der Wärmeübertragung latenter und/oder thermochemischer Wärmespeicher 20, die in ein Batteriekreislaufsystem, beispielsweise einen Kühlwasserkreislauf, zur Temperierung eines Batteriesystems, beispielsweise einer Lithium-Ionen-Batterie, eingebunden sind.The 5a to 10 show schematic processes in the heat transfer latent and / or thermochemical heat storage 20 , which are in a battery cycle system, such as a cooling water circuit, for controlling the temperature of a battery system, such as a lithium-ion battery, integrated.

Im Rahmen der in den 8 bis 10 gezeigten Ausführungsformen sind die latenten und/oder thermochemischen Wärmespeicher 20 zusätzlich zu dem Batteriekreislaufsystem an ein Fahrzeugkreislaufsystem 40 zur Temperierung, beispielsweise Beheizung, einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten 41, 42 angebunden beziehungsweise gekoppelt. Beispielsweise kann dabei das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug und die Fahrzeugkomponente/n 41, 42 Kraftfahrzeugkomponenten (Kfz-Komponenten) und das Fahrzeugkreislaufsystem 40 ein Kraftfahrzeugkreislaufsystem (Kfz-Kreislaufsystem) beziehungsweise ein Kraftfahrzeugkomponentenkreislaufsystem (Kfz-Komponentenkreislaufsystem) sein.As part of the in the 8th to 10 Embodiments shown are the latent and / or thermochemical heat storage 20 in addition to the battery cycle system to a vehicle cycle system 40 for temperature control, for example heating, one or more vehicle components 41 . 42 tied or coupled. For example, the vehicle may be a motor vehicle and the vehicle component (s) 41 . 42 Motor vehicle components (automotive components) and the vehicle cycle system 40 a motor vehicle cycle system (automotive circulation system) or a Kraftfahrzeugkomponentenkreislaufsystem (automotive component cycle system) be.

Insbesondere zeigen die 5a bis 10 schematisch weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Batteriesystemen in Form von Batteriepacks 12. Dabei umfassen die Batteriesysteme 12 jeweils mindestens zwei Batteriemodule 11 (Zell-Modul) aus mehreren Batteriezellen 10. Die Batteriezellen 10 können dabei Terminals 15 aufweisen. Des Weiteren umfassen die Batteriesysteme 12 jeweils mindestens zwei latente und/oder thermochemische, jeweils mit einer Auslöseeinrichtung ausgestattete Wärmespeicher 20, 30. Dabei stehen die Batteriemodule 11 jeweils in thermischem Kontakt mit einer Temperierplatte 16 (thermische Kontaktplatte). Die Wärmespeicher 20, 30 und die Temperierplatten 16 sind dabei in ein Batteriekreislaufsystem 2, 3 eingebunden. Dabei sind die Wärmespeicher 20 jeweils den Temperierplatten 16 nachgeschaltet. Zum Beispiel können die Wärmespeicher 20 jeweils an einen Auslass (Outlet) einer Temperierplatte 16 angeschlossen sein. In particular, the show 5a to 10 schematically further embodiments of battery systems according to the invention in the form of battery packs 12 , This includes the battery systems 12 at least two battery modules each 11 (Cell module) from several battery cells 10 , The battery cells 10 can have terminals 15 exhibit. Furthermore, the battery systems include 12 in each case at least two latent and / or thermochemical, each equipped with a triggering device heat storage 20 . 30 , Here are the battery modules 11 each in thermal contact with a tempering plate 16 (thermal contact plate). The heat storage 20 . 30 and the tempering plates 16 are doing in a battery cycle system 2 . 3 involved. Here are the heat storage 20 in each case the tempering plates 16 downstream. For example, the heat storage 20 in each case to an outlet (outlet) of a temperature control plate 16 be connected.

Die Wärmespeicher 20 können beispielsweise von den Batteriezellen 10 abgeführte Wärmeenergie 1 von einem aus der Temperierplatte 16 ausströmenden Medium beziehungsweise Fluid aufnehmen (Wärmeaufnahme) und/oder darin gespeicherte Wärmeenergie 1 an das strömende Medium beziehungsweise Fluid abgeben (Wärmeangabe), welches diese 1 wiederum über die Temperierplatte 16 den Batteriezellen 10 zuführen kann.The heat storage 20 For example, from the battery cells 10 dissipated heat energy 1 from one of the temperature control plate 16 take out fluid or fluid (heat absorption) and / or heat energy stored therein 1 to the flowing medium or fluid release (heat indication), which this 1 again via the temperature control plate 16 the battery cells 10 can supply.

Die 5a bis 10 zeigen, dass den Batteriemodulen 11 sowie deren Temperierplatten 16 und Wärmespeicher 20 jeweils einem Teilkreislauf des Batteriekreislaufsystems 2, 3 zugeordnet sein kann. Die Teilkreisläufe können dabei über eine gemeinsame Leitung verbunden sein, welche sich beispielsweise vor den Temperierplatten 16 in die jeweiligen Teilkreisläufe teilen kann, wobei die Teilkreisläufe nach dem Durchlaufen der Wärmetauscher 20, 30 wieder zu der gemeinsamen Leitung zusammengeführt sein können. Die in das Batteriekreislaufsystem 2, 3 eingezeichneten Pfeile zeigen dabei Fluidströme eines durch das Batteriekreislaufsystem 2, 3 beziehungsweise dessen Teilkreisläufe geführten Mediums 2, 3 an.The 5a to 10 show that the battery modules 11 and their tempering plates 16 and heat storage 20 each a subcircuit of the battery cycle system 2 . 3 can be assigned. The subcircuits can be connected via a common line, which, for example, before the tempering 16 can divide into the respective subcircuits, the subcircuits after passing through the heat exchanger 20 . 30 can be brought together again to the common line. The in the battery cycle system 2 . 3 shown arrows show fluid flows of a through the battery circuit system 2 . 3 or its subcircuits guided medium 2 . 3 at.

Die 5a und 5b deuten an, dass das Batteriekreislaufsystem 2, 3 ein eigenständiges Kreislaufsystem sein kann. Beispielsweise kann das Batteriekreislaufsystem unabhängig beziehungsweise getrennt von einem anderen Kreislaufsystem, zum Beispiel Fahrzeugkreislaufsystem 40, beispielsweise einer Fahrzeugkomponente, zum Beispiel einer Kraftfahrzeugkomponente, sein.The 5a and 5b indicate that the battery cycle system 2 . 3 can be an independent circulatory system. For example, the battery cycle system may be independent or separate from another circulatory system, for example vehicle circulation system 40 , For example, a vehicle component, for example, a motor vehicle component, be.

Im Rahmen von 5a wird das Batteriesystem 12 während einer Speicherung von Wärmeenergie in den Wärmespeichern 20, 30 gezeigt, wohingegen 5b das Batteriesystem 12 während einer Freisetzung von Wärmeenergie aus den Wärmespeichern 20, 30 zeigt.In the context of 5a becomes the battery system 12 during a storage of heat energy in the heat storage 20 . 30 shown, whereas 5b the battery system 12 during a release of heat energy from the heat storage 20 . 30 shows.

5a veranschaulicht, dass beim Betrieb der Batteriezellen 10 beziehungsweise Batteriemodule 11 Wärmeströme 1 von den Batteriezellen 10 beziehungsweise Batteriemodulen 11 in die Temperierplatten 16 fließen können. In den Temperierplatten 16 kann die Wärmeenergie an das durch das Kreislaufsystem 2, 3 fließende Medium 2, 3 übertragen und das Medium erwärmt 3 werden. Das nach dem Durchfließen der Temperierplatten 16 erwärmte Medium 3 (warmes Medium) gibt die Wärmeenergie 1 in den Wärmespeichern 20, 30 wieder ab, wobei Wärmeströme 1 von dem erwärmten Medium 3 in die Wärmespeicher 20, 30 fließen und das Medium erkaltet 2. Das erkaltete Medium 2 (kaltes Medium) wird dann aus den Teilkreisläufen in der gemeinsamen Leitung zusammengeführt und vor dem erneuten Durchlaufen der Temperierplatten 16 wieder in die Teilkreisläufe überführt. 5a illustrates that when operating the battery cells 10 or battery modules 11 heat flows 1 from the battery cells 10 or battery modules 11 in the tempering plates 16 can flow. In the temperature control plates 16 The heat energy can reach through the circulatory system 2 . 3 flowing medium 2 . 3 transferred and the medium heated 3 become. This after flowing through the tempering plates 16 heated medium 3 (warm medium) gives the heat energy 1 in the heat stores 20 . 30 again, with heat flows 1 from the heated medium 3 in the heat storage 20 . 30 flow and the medium cools down 2 , The cooled medium 2 (Cold medium) is then brought together from the sub-circuits in the common line and before re-passing through the Temperierplatten 16 again transferred to the subcircuits.

5b veranschaulicht, dass die in den Wärmespeichern 20, 30 gespeicherte Wärmeenergie 1 zum Erwärmen der Batteriemodule 11 beziehungsweise Batteriezellen 10 des Batteriesystems 12 genutzt werden kann. Dies kann beispielsweise bei einem Kaltstart, insbesondere in einer kalten Klimazone und/oder im Winter, besonders vorteilhaft sein, beispielsweise um die Batteriezellen 10 des Batteriesystems 12 auf eine für deren Betrieb optimale Temperatur aufzuwärmen. Die Wärmespeicher 20, 30 können durch die Auslöseeinrichtung 30 (nicht als solche dargestellt) zur Freisetzung der darin 20, 30 gespeicherten Wärmeenergie ausgelöst werden. 5b illustriert, dass dabei Wärmeströme 1 von den Wärmespeichern 20, 30 in das durch das Batteriekreislaufsystem 2, 3 geleitete Medium 2, 3 fließen und dabei das Medium erwärmen 3 können. Das erwärmte Medium 3 kann dann aus den Teilkreisläufen in der gemeinsamen Leitung zusammengeführt und vor dem Durchlaufen der Temperierplatten 16 wieder in die Teilkreisläufe überführt werden. In den Temperierplatten 16 kann die Wärmeenergie von dem erwärmten Medium 3 an die Batteriezellen 10 übertragen werden, wobei sich das Medium abkühlen 2 kann. Das nach dem Durchfließen der Temperierplatten 16 erkaltete Medium 2 kann dann in den Wärmespeichern 20, 30 Wärmeenergie 1 wieder aufnehmen und erneut erwärmt 3 werden, so dass den Temperierplatten 16 wieder erwärmtes Medium 3 zugeführt werden kann. 5b illustrates that in the heat storage 20 . 30 stored heat energy 1 for heating the battery modules 11 or battery cells 10 of the battery system 12 can be used. This can be particularly advantageous, for example, during a cold start, in particular in a cold climate zone and / or in winter, for example around the battery cells 10 of the battery system 12 to warm up to an optimum temperature for their operation. The heat storage 20 . 30 can through the triggering device 30 (not shown as such) to release the therein 20 . 30 stored thermal energy are triggered. 5b illustrates that while heat flows 1 from the heat stores 20 . 30 in through the battery cycle system 2 . 3 directed medium 2 . 3 flow while warming the medium 3 can. The heated medium 3 can then be merged from the sub-circuits in the common line and before passing through the Temperierplatten 16 be transferred back into the subcircuits. In the temperature control plates 16 can heat energy from the heated medium 3 to the battery cells 10 be transferred, with the medium cool down 2 can. This after flowing through the tempering plates 16 cooled medium 2 can then in the heat storage 20 . 30 Thermal energy 1 resume and reheat 3 so that the tempering plates 16 reheated medium 3 can be supplied.

Die in den 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den 5a und 5b gezeigten Ausführungsform, dass das Batteriekreislaufsystem 2, 3, 3a weiterhin einen Wärmeübertrager 17 umfasst. Der Wärmeübertrager 17 ist dabei den Wärmespeichern 20, 30 in dem Batteriekreislaufsystem 2, 3, 3a nachgeschaltet.The in the 6 The embodiment shown differs essentially from that in the 5a and 5b shown embodiment that the battery cycle system 2 . 3 . 3a continue a heat exchanger 17 includes. The heat exchanger 17 is the heat storage 20 . 30 in the battery cycle system 2 . 3 . 3a downstream.

6 veranschaulicht, dass beim Betrieb der Batteriezellen 10 beziehungsweise Batteriemodule 11 Wärmeströme 1 von den Batteriezellen 10 beziehungsweise Batteriemodulen 11 in die Temperierplatten 16 fließen können. In den Temperierplatten 16 kann die Wärmeenergie an das durch das Batteriekreislaufsystem 2, 3, 3a fließende Medium 2, 3, 3a übertragen und das Medium erwärmt 3 werden. Das nach dem Durchfließen der Temperierplatten 16 erwärmte Medium 3 kann die Wärmeenergie 1 in den Wärmespeichern 20, 30 wieder abgeben, wobei Wärmeströme 1 von dem erwärmten Medium 3 in die Wärmespeicher 20, 30 fließen können und sich die Temperatur des Medium verringern 3a kann. Das nur noch leicht erwärmte Medium 3a kann dann aus den Teilkreisläufen in dem Wärmeübertrager 17 zusammengeführt werden, wobei durch den Wärmeübertrager 17 Wärmeströme 1 nach Außen abgeführt werden können und sich das Medium abkühlen 2 kann. Das erkaltete Medium 2 kann dann über die gemeinsame Leitung wieder in die Teilkreisläufe überführt werden, so dass es in den Temperierplatten 16 erneut Wärmeenergie 1 von den Batteriezellen 10 aufnehmen und sich erneut erwärmen 3 kann. Alternativ dazu kann der Wärmeübertrager 17 auch in der gemeinsamen Leitung des Batteriekreislaufsystems 2, 3, 3a angeordnet sein. 6 illustrates that when operating the battery cells 10 or battery modules 11 heat flows 1 from the battery cells 10 or battery modules 11 in the tempering plates 16 can flow. In the temperature control plates 16 The heat energy can be passed through the battery cycle system 2 . 3 . 3a flowing medium 2 . 3 . 3a transferred and the medium heated 3 become. This after flowing through the tempering plates 16 heated medium 3 can the heat energy 1 in the heat stores 20 . 30 release again, with heat flows 1 from the heated medium 3 in the heat storage 20 . 30 can flow and reduce the temperature of the medium 3a can. The only slightly heated medium 3a can then from the subcircuits in the heat exchanger 17 be merged, passing through the heat exchanger 17 heat flows 1 can be discharged to the outside and cool the medium 2 can. The cooled medium 2 can then be transferred via the common line back into the subcircuits, so that it in the Temperierplatten 16 again heat energy 1 from the battery cells 10 record and warm again 3 can. Alternatively, the heat exchanger 17 also in the common line of the battery cycle system 2 . 3 . 3a be arranged.

Die in den 7 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von den in den 5a und 5b sowie 6 gezeigten Ausführungsformen, dass das Batteriesystemkreislaufsystem 2, 3, 3a weiterhin ein (optionales) Heizelement 18 aufweist. Das Heizelement 18 ist dabei den Wärmespeichern 20, 30 in dem Batteriekreislaufsystem 2, 3, 3a nachgeschaltet. Das Heizelement 18 ist dabei in der gemeinsamen Leitung angeordnet. Alternativ dazu können die beiden Teilkreisläuse auch – analog zu der in 6 gezeigten Ausführungsform – in dem Heizelement 18 zusammengeführt werden.The in the 7 The embodiment shown differs essentially from that in the 5a and 5b such as 6 shown embodiments that the battery system cycle system 2 . 3 . 3a furthermore an (optional) heating element 18 having. The heating element 18 is the heat storage 20 . 30 in the battery cycle system 2 . 3 . 3a downstream. The heating element 18 is arranged in the common line. Alternatively, the two partial circuits can also - analogous to the in 6 shown embodiment - in the heating element 18 be merged.

7 veranschaulicht, dass Wärmeströme 1 von den Wärmespeichern 20, 30 in das durch das Batteriekreislaufsystem 2, 3, 3a geleitete Medium 2, 3 fließen und dabei das Medium leicht erwärmen 3a können. Das leicht erwärmte Medium 3a kann dann aus den Teilkreisläufen in der gemeinsamen Leitung zusammengeführt und durch das Heizelement 18 weiter erwärmt 3 werden. Das erwärmte Medium 3 kann dann über die Teilkreisläufe den Temperierplatten 16 zugeführt werden. In den Temperierplatten 16 kann die Wärmeenergie von dem erwärmten Medium 3 an die Batteriezellen 10 übertragen werden, wobei sich das Medium abkühlen 2 kann. Das nach dem Durchfließen der Temperierplatten 16 erkaltete Medium 2 kann dann in den Wärmespeichern 20, 30 wieder Wärmeenergie 1 aufnehmen und erneut leicht erwärmt 3a werden. 7 illustrates that heat flows 1 from the heat stores 20 . 30 in through the battery cycle system 2 . 3 . 3a directed medium 2 . 3 flow while gently warming the medium 3a can. The slightly warmed medium 3a can then be merged from the sub-circuits in the common line and through the heating element 18 further heated 3 become. The heated medium 3 can then via the subcircuits the tempering 16 be supplied. In the temperature control plates 16 can heat energy from the heated medium 3 to the battery cells 10 be transferred, with the medium cool down 2 can. This after flowing through the tempering plates 16 cooled medium 2 can then in the heat storage 20 . 30 again heat energy 1 pick up and reheat gently 3a become.

Die in den 8 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den 5a und 5b gezeigten Ausführungsform, dass das Batteriekreislaufsystem 2, 3 in ein Fahrzeugkreislaufsystem 40 einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten eingebunden ist. Dabei ist es sowohl möglich, dass die Wärmespeicher 20, 30 des Batteriesystems 12 auch von einer oder mehreren Fahrzeugkomponenten als auch dass Wärmespeicher des Fahrzeugkreislaufsystems 40 von dem Batteriesystem 12 genutzt werden. Auf diese Weise kann in den Wärmespeichern 20, 30 gespeicherte Wärmeenergie 1 auch zum Erwärmen der Fahrzeugkomponenten genutzt werden. Zudem kann so auch Wärmeenergie der Fahrzeugkomponenten dazu genutzt werden, die Wärmespeicher 20, 30 wieder thermisch aufzuladen.The in the 8th The embodiment shown differs essentially from that in the 5a and 5b shown embodiment that the battery cycle system 2 . 3 in a vehicle cycle system 40 one or more vehicle components is involved. It is both possible that the heat storage 20 . 30 of the battery system 12 also of one or more vehicle components as well as that heat storage of the vehicle cycle system 40 from the battery system 12 be used. In this way can in the heat storage 20 . 30 stored heat energy 1 also be used for heating the vehicle components. In addition, so heat energy of the vehicle components can be used to the heat storage 20 . 30 to recharge thermally.

Die in den 9 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den 5a und 5b gezeigten Ausführungsform, dass das Batteriekreislaufsystem 2, 3 über die Wärmespeicher 20, 30 mit einem Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’ einer Fahrzeugkomponente 41, beispielsweise eines Elektrofahrzeugs, zum Beispiel eines reinen E-Fahrzeugs, gekoppelt ist. Gegebenenfalls kann das Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’ auch in den Batteriekreislauf 2, 3 eingebunden sein. Die Fahrzeugkomponente 41 kann dabei zum Beispiel eine Klimaanlage beziehungsweise eine Heizung für die Fahrgastzelle (Fahrgastraum/Fahrzeugkabine) des Fahrzeugs sein und einen Wärmeübertrager 41 (beziehungsweise Wärmetauscher) aufweisen. So kann vorteilhafterweise überschüssige Wärmeenergie der Wärmespeicher 20, 30 an den (fahrzeugeigenen) Wärmeübertrager 41 abgegeben und genutzt werden, beispielsweise um die Fahrgastzelle zu beheizen. Auch ermöglicht dies Wärmeenergie der Batteriezellen 10 über die Temperierplatte 16 an den Wärmeübertrager 41 und dadurch an die Fahrgastzelle beziehungsweise die Umgebung abzugeben.The in the 9 The embodiment shown differs essentially from that in the 5a and 5b shown embodiment that the battery cycle system 2 . 3 over the heat storage 20 . 30 with a vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' a vehicle component 41 , For example, an electric vehicle, for example, a pure e-vehicle is coupled. Optionally, the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' also in the battery circuit 2 . 3 to be involved. The vehicle component 41 may be, for example, an air conditioner or a heater for the passenger compartment (passenger compartment / vehicle cabin) of the vehicle and a heat exchanger 41 (or heat exchanger) exhibit. Thus, advantageously, excess heat energy of the heat storage 20 . 30 to the (on-board) heat exchanger 41 be dispensed and used, for example, to heat the passenger compartment. This also allows thermal energy of the battery cells 10 over the tempering plate 16 to the heat exchanger 41 and thereby deliver to the passenger compartment or the environment.

9 illustriert, dass das Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’ zwei Teilkreisläufe aufweist, welche jeweils mit einem Wärmespeicher 20, 30 des Batteriesystems 12 thermisch gekoppelt sind. Dabei können die Kreisläufe 2, 3; 40, 2’, 3’ des Batteriesystems 12 und des Fahrzeugs beispielsweise gegenläufig durch die Wärmespeicher 20, 30 geführt sein. 9 illustrates that the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' has two partial circuits, each with a heat storage 20 . 30 of the battery system 12 thermally coupled. The cycles can be 2 . 3 ; 40 . 2 ' . 3 ' of the battery system 12 and the vehicle, for example, in opposite directions through the heat storage 20 . 30 be guided.

9 veranschaulicht, dass die Wärmespeicher 20, 30 – zusätzlich zu der im Rahmen von 5b erläuterten Wärmeübertragung auf das Medium 2, 3 des Batteriekreislaufsystems 2, 3 – auch Wärmeenergie auf ein Medium 2’, 3’ des Fahrzeugkreislaufsystems 40, 2’, 3’ übertragen können. Dabei können auch Wärmeströme 1 von den Wärmespeichern 20, 30 in das durch das Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’ geleitete Medium 2’, 3’ fließen und dabei das Medium erwärmen 3’. Das erwärmte Medium 3’ kann dann aus den Teilkreisläufen des Fahrzeugkreislaufsystems 40, 2’, 3’ über eine gemeinsamen Leitung zusammengeführt und in den Wärmeübertrager 41 geleitet werden. In dem Wärmeübertrager 41 kann dann ein Wärmestrom 1 von dem erwärmten Medium 3’ auf einen kälteren Luftstrom 4, beispielsweise aus der Umgebung, übertragen werden, wobei der Luftstrom 4 erwärmt 5 und das Medium abgekühlt 2’ werden kann. Der erwärmte Luftstrom 4 kann dann beispielsweise an die Fahrgastzelle abgegeben werden. Nach dem Durchlaufen des Wärmeübertragers 41 kann das erkaltete Medium 2’ dann wieder in die Teilkreisläufe des Fahrzeugkühlsystems 40, 2’, 3’ überführt werden, so dass das erkaltete Medium 2’ erneut in den Wärmespeichern 20, 30 des Batteriesystems 12 erwärmt werden kann. 9 illustrates that the heat storage 20 . 30 - in addition to that under 5b explained heat transfer to the medium 2 . 3 of the battery cycle system 2 . 3 - Heat energy on a medium 2 ' . 3 ' of the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' can transfer. It can also heat flows 1 from the heat stores 20 . 30 in through the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' directed medium 2 ' . 3 ' flow while warming the medium 3 ' , The heated medium 3 ' can then from the sub-circuits of the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' merged via a common line and into the heat exchanger 41 be directed. In the heat exchanger 41 can then heat flow 1 from the heated medium 3 ' on a colder airflow 4 , For example, from the environment, be transmitted, the air flow 4 heated 5 and the medium cooled 2 ' can be. The heated air flow 4 can then be delivered to the passenger compartment, for example. After passing through the heat exchanger 41 can the cold medium 2 ' then back into the subcircuits of the vehicle cooling system 40 . 2 ' . 3 ' be transferred so that the cooled medium 2 ' again in the heat storage 20 . 30 of the battery system 12 can be heated.

Die in 10 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in 9 gezeigten Ausführungsform, dass in das Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’, 3a’, beispielsweise im Fall eines Hybrid-Fahrzeugs, mehrere Kraftfahrzeugkomponenten 41, 42 eingebunden sind. Beispielsweise kann in das Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’, 3a’ – zusätzlich zu einem Wärmeübertrager 41, beispielsweise einer Fahrzeugklimaanlage und/oder Fahrgastzellenheizung, – eine weitere Kraftfahrzeugkomponente 42, zum Beispiel ein Motor, insbesondere ein Verbrennungsmotor, eingebunden sein. Die weitere Kraftfahrzeugkomponente 42, insbesondere der Motor, kann dabei dem Wärmeübertrager 41 vorgeschaltet oder gegebenenfalls auch nachgeschaltet (nicht dargestellt) sein. Beispielsweise kann die weitere Kraftfahrzeugkomponente 42, insbesondere der Motor 42, in der gemeinsamen Leitung der Teilkreisläufe des Fahrzeugkreislaufsystems 40, 2’, 3’, 3a’ angeordnet sein. So kann vorteilhafterweise überschüssige Wärmeenergie der Wärmespeicher 20, 30, insbesondere zunächst, genutzt werden, um den Motor, beispielsweise Verbrennungsmotor, 42 zu erwärmen und einen schädlichen Kaltstart zu verhindern. Insbesondere anschließend, kann die übrige Wärmeenergie an den (fahrzeugeigenen) Wärmeübertrager 41 abgegeben und genutzt werden, beispielsweise um die Fahrgastzelle zu beheizen.In the 10 The embodiment shown differs essentially from that in FIG 9 shown embodiment that in the vehicle circuit system 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ' For example, in the case of a hybrid vehicle, multiple vehicle components 41 . 42 are involved. For example, in the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ' - in addition to a heat exchanger 41 , For example, a vehicle air conditioning and / or passenger compartment heating, - another motor vehicle component 42 , For example, an engine, in particular an internal combustion engine to be involved. The further motor vehicle component 42 , In particular, the engine, while the heat exchanger 41 upstream or possibly also downstream (not shown). For example, the further motor vehicle component 42 , especially the engine 42 , in the common line of the partial circuits of the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ' be arranged. Thus, advantageously, excess heat energy of the heat storage 20 . 30 , in particular initially, be used to the engine, such as internal combustion engine, 42 to warm and prevent a harmful cold start. In particular, then, the remaining heat energy to the (on-board) heat exchanger 41 be dispensed and used, for example, to heat the passenger compartment.

10 veranschaulicht, dass Wärmeströme 1 von den Wärmespeichern 20, 30 des Batteriesystems 20, 30 in das durch das Fahrzeugkreislaufsystem 40, 2’, 3’, 3a’ geleitete Medium 2’, 3’ fließen und dabei das Medium erwärmen 3’ können. Das erwärmte Medium 3’ kann dann aus den Teilkreisläufen des Fahrzeugkreislaufsystems 40, 2’, 3’, 3a’ in einer gemeinsamen Leitung zusammengeführt und mit dem Motor 42, beispielsweise über dessen Kühlwasserkreislauf, thermisch gekoppelt werden. Dabei können Wärmeströme 1 in den Motor 42 fließen und diesen 42 erwärmen, wobei sich die Temperatur des Mediums verringern 3a’ kann. Das nur noch leicht erwärmte Medium 3a’ kann dann in den Wärmeübertrager 41 geleitet werden. In dem Wärmeübertrager 10 illustrates that heat flows 1 from the heat stores 20 . 30 of the battery system 20 . 30 in through the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ' directed medium 2 ' . 3 ' flow while warming the medium 3 ' can. The heated medium 3 ' can then from the sub-circuits of the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ' merged in a common line and with the engine 42 be thermally coupled, for example, via the cooling water circuit. This heat flows 1 in the engine 42 flow and this 42 heat up, reducing the temperature of the medium 3a ' can. The only slightly heated medium 3a ' can then in the heat exchanger 41 be directed. In the heat exchanger

41 kann dann ein Wärmestrom 1 von dem leicht erwärmten Medium 3a’ auf einen kälteren Luftstrom 4, beispielsweise aus der Umgebung, übertragen werden, wobei der Luftstrom 4 erwärmt 5 und das Medium abgekühlt 2’ werden kann. Der erwärmte Luftstrom 4 kann dann beispielsweise an die Fahrgastzelle abgegeben werden. Nach dem Durchlaufen des Wärmeübertragers 41 kann das erkaltete Medium 2’ dann wieder in die Teilkreisläufe des Fahrzeugkreislaufsystems 40, 2’, 3’, 3a’ überführt werden, so dass das erkaltete Medium 2’ erneut in den Wärmespeichern 20, 30 des Batteriesystems 12 erwärmt werden kann. 41 can then heat flow 1 from the slightly heated medium 3a ' on a colder airflow 4 , For example, from the environment, be transmitted, the air flow 4 heated 5 and the medium cooled 2 ' can be. The heated air flow 4 can then be delivered to the passenger compartment, for example. After passing through the heat exchanger 41 can the cold medium 2 ' then back into the subcircuits of the vehicle cycle system 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ' be transferred so that the cooled medium 2 ' again in the heat storage 20 . 30 of the battery system 12 can be heated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007045164 A1 [0008] DE 102007045164 A1 [0008]
  • DE 202010007146 U1 [0009] DE 202010007146 U1 [0009]
  • DE 102011015557 A1 [0010] DE 102011015557 A1 [0010]
  • DE 102010038308 A1 [0011] DE 102010038308 A1 [0011]
  • DE 102007010751 A1 [0011] DE 102007010751 A1 [0011]
  • WO 2008104356 A1 [0011] WO 2008104356 A1 [0011]
  • WO 2010040520 A2 [0012] WO 2010040520 A2 [0012]

Claims (15)

Batteriesystem, insbesondere Lithium-Batteriesystem, umfassend – mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher (10, 11, 12), insbesondere eine Lithium-Batteriezelle, ein Lithium-Batteriemodul und/oder ein Lithium-Batteriepack, – mindestens einen latenten und/oder thermochemischen Wärmespeicher (20) zur Speicherung von Wärmeenergie und zur auslösbaren Freigabe von gespeicherter Wärmeenergie, und – mindestens eine Auslöseeinrichtung (30) zur Auslösung einer Freigabe von in dem Wärmespeicher (20) gespeicherter Wärmeenergie.Battery system, in particular lithium battery system, comprising - at least one electrochemical energy store ( 10 . 11 . 12 ), in particular a lithium battery cell, a lithium battery module and / or a lithium battery pack, - at least one latent and / or thermochemical heat storage ( 20 ) for the storage of heat energy and the releasable release of stored heat energy, and - at least one triggering device ( 30 ) for triggering a release of in the heat storage ( 20 ) stored heat energy. Batteriesystem nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) mindestens ein Phasenwechselmaterial (21), insbesondere mit einem fest-flüssig Phasenübergang, umfasst.Battery system according to claim 1, wherein the at least one heat storage ( 20 ) at least one phase change material ( 21 ), in particular with a solid-liquid phase transition. Batteriesystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mindestens eine Auslöseeinrichtung (30) ein mechanischer Schalter, insbesondere ein spannbarer Stift, oder ein piezoelektrischer Aktor oder ein Peltier-Element ist.Battery system according to claim 1 or 2, wherein the at least one triggering device ( 30 ) is a mechanical switch, in particular a tensionable pin, or a piezoelectric actuator or a Peltier element. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Batteriesystem weiterhin eine Temperaturmesseinrichtung umfasst, wobei die mindestens eine Auslöseeinrichtung (30) beim Unterschreiten eines vorbestimmten Temperaturgrenzwertes aktivierbar ist, wobei die Auslöseeinrichtung (30) bei einer Aktivierung die Wärmeangabe aus dem Wärmespeicher (20) auslöst.Battery system according to one of claims 1 to 3, wherein the battery system further comprises a temperature measuring device, wherein the at least one triggering device ( 30 ) is activated when falling below a predetermined temperature limit, wherein the triggering device ( 30 ) upon activation, the heat output from the heat storage ( 20 ) triggers. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Batteriesystem mindestens eine Schutzverpackung (22; 22a, 22b) für den mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher (10, 11) umfasst. Battery system according to one of claims 1 to 4, wherein the battery system at least one protective packaging ( 22 ; 22a . 22b ) for the at least one electrochemical energy store ( 10 . 11 ). Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Batteriesystem mindestens eine Schutzverpackung (22; 22a, 22b) umfasst, die mit dem mindestens einen Wärmespeicher (20) gefüllt ist, insbesondere wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) auch als mechanischer Absorber, insbesondere Schockabsorber, dient und/oder die mindestens eine Schutzverpackung zusätzlich einen mechanischen Absorber, insbesondere Schockabsorber, umfasst und/oder wobei das Batteriesystem mindestens eine Schutzverpackung (22; 22a, 22b) umfasst, die mit einem mechanischen Absorber, insbesondere Schockabsorber, gefüllt oder daraus ausgebildet ist.Battery system according to one of claims 1 to 5, wherein the battery system at least one protective packaging ( 22 ; 22a . 22b ), which with the at least one heat storage ( 20 ) is filled, in particular wherein the at least one heat storage ( 20 ) also serves as a mechanical absorber, in particular shock absorber, and / or the at least one protective packaging additionally comprises a mechanical absorber, in particular shock absorber, and / or wherein the battery system comprises at least one protective packaging ( 22 ; 22a . 22b ), which is filled with a mechanical absorber, in particular shock absorber, or formed therefrom. Batteriesystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die mindestens eine Schutzverpackung (22; 22a, 22b) aus einem feuerfesten Kunststoff ausgebildet ist.Battery system according to claim 5 or 6, wherein the at least one protective packaging ( 22 ; 22a . 22b ) is formed of a refractory plastic. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) und/oder der mindestens eine mechanische Absorber ein brandinhibierendes, brandhemmendes und/oder brandlöschendes Mittel umfasst.Battery system according to one of claims 1 to 7, wherein the at least one heat storage ( 20 ) and / or the at least one mechanical absorber comprises a brand-inhibiting, fire-retardant and / or fire-extinguishing agent. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Batteriesystem mindestens eine Anpressplatte (13) und/oder mindestens ein Spannband (14) für eine Pressverbindung von mehreren elektrochemischen Energiespeichern (10, 11, 12), insbesondere Batteriezellen (10), umfasst, wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) an oder in der mindestens einen Anpressplatte (13) und/oder dem mindestens einen Spannband (14) angeordnet oder ausgebildet ist.Battery system according to one of claims 1 to 8, wherein the battery system at least one pressure plate ( 13 ) and / or at least one strap ( 14 ) for a press connection of several electrochemical energy stores ( 10 . 11 . 12 ), in particular battery cells ( 10 ), wherein the at least one heat storage ( 20 ) on or in the at least one pressure plate ( 13 ) and / or the at least one strap ( 14 ) is arranged or formed. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Batteriesystem ein Batteriekreislaufsystem (2, 3, 3a) aufweist, wobei das Batteriekreislaufsystem (2, 3, 3a) mindestens eine Temperiereinrichtung (16), insbesondere Temperierplatte, zur Temperierung von mindestens einem elektrochemischen Energiespeicher (10, 11, 12) umfasst, wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) an das Batteriekreislaufsystem (2, 3, 3a) koppelbar oder gekoppelt und/oder anbindbar oder angebunden ist.A battery system according to any one of claims 1 to 9, wherein the battery system is a battery cycle system ( 2 . 3 . 3a ), wherein the battery cycle system ( 2 . 3 . 3a ) at least one tempering device ( 16 ), in particular tempering plate, for controlling the temperature of at least one electrochemical energy store ( 10 . 11 . 12 ), wherein the at least one heat storage ( 20 ) to the battery cycle system ( 2 . 3 . 3a ) can be coupled or coupled and / or connected or connected. Batteriesystem nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) in dem Batteriekreislaufsystem (2, 3, 3a) der mindestens einen Temperiereinrichtung (16) nachgeschaltet ist.Battery system according to claim 10, wherein the at least one heat storage ( 20 ) in the battery cycle system ( 2 . 3 . 3a ) of the at least one tempering device ( 16 ) is connected downstream. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der mindestens eine Wärmespeicher (20) des Batteriesystems zusätzlich zur Temperierung von mindestens einer Fahrzeugkomponente (41, 42) ausgelegt ist oder wobei der mindestens eine Wärmespeicher ein Wärmespeicher einer Fahrzeugkomponente (41, 42) ist.Battery system according to one of claims 1 to 11, wherein the at least one heat storage ( 20 ) of the battery system in addition to the temperature control of at least one vehicle component ( 41 . 42 ) or wherein the at least one heat accumulator is a heat accumulator of a vehicle component ( 41 . 42 ). Batteriesystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Batteriekreislaufsystem (2, 3, 3a) an ein Fahrzeugkreislaufsystem (40, 2', 3', 3a') zur Temperierung einer oder mehrere Fahrzeugkomponenten (41, 42) koppelbar oder gekoppelt und/oder anbindbar oder angebunden ist.Battery system according to one of claims 10 to 12, wherein the battery cycle system ( 2 . 3 . 3a ) to a vehicle cycle system ( 40 . 2 ' . 3 ' . 3a ') for temperature control of one or more vehicle components ( 41 . 42 ) can be coupled or coupled and / or connected or connected. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die mindestens eine Auslöseeinrichtung (30) durch eine Zeitschaltuhr und/oder durch ein Mobilgerät, insbesondere ein Mobiltelefon, ein Smartphone und/oder einen Tablet-Computer, und/oder eine Fernbedienung und/oder einen Schalter aktivierbar ist, insbesondere wobei die Auslöseeinrichtung (30) hierdurch nur in vorbestimmten Zuständen des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers (10, 11, 12) aktivierbar ist.Battery system according to one of claims 1 to 13, wherein the at least one triggering device ( 30 ) by a timer and / or by a mobile device, in particular a mobile phone, a smartphone and / or a tablet computer, and / or a remote control and / or a switch is activated, in particular wherein the triggering device ( 30 ) thereby only in predetermined states of the at least one electrochemical energy store ( 10 . 11 . 12 ) is activated. Betriebsverfahren für ein Batteriesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die Verfahrensschritte: – Speichern von Wärmeenergie in dem mindestens einen Wärmespeicher (20), wobei in dem mindestens einen Wärmespeicher (20) Wärmeenergie gespeichert wird, welche beim Betrieb des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers (10, 11, 12) entsteht und/oder welche beim Betrieb einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten (41, 42), beispielsweise eines Motors und/oder einer Fahrzeugklimaanlage, entsteht, und – Freisetzen von in dem mindestens einen Wärmespeicher (20) gespeicherter Wärmeenergie, wobei durch die aus dem mindestens einen Wärmespeicher (20) freigesetzte Wärmeenergie der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher (10, 11, 12) und/oder eine oder mehrere Fahrzeugkomponenten (41, 42), beispielsweise eine Fahrgastzelle und/oder ein Motor, erwärmt werden, insbesondere wobei das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: – Messen der Temperatur des mindestens einen elektrochemischen Energiespeichers (10, 11, 12) oder von dessen Umgebung, insbesondere durch eine Temperaturmesseinrichtung umfasst, wobei wenn die gemessene Temperatur einen vorbestimmten Temperaturgrenzwert unterschreitet, das Verfahren den Verfahrensschritt: – Aktivieren mindestens einer Auslöseeinrichtung (30) zur Auslösung einer Freigabe von in mindestens einem Wärmespeicher (20) gespeicherter Wärmeenergie umfasst. Operating method for a battery system according to one of claims 1 to 14, comprising the method steps: - storing heat energy in the at least one heat storage ( 20 ), wherein in the at least one heat storage ( 20 ) Heat energy is stored, which during operation of the at least one electrochemical energy store ( 10 . 11 . 12 ) and / or which during operation of one or more vehicle components ( 41 . 42 ), for example an engine and / or a vehicle air conditioning system, arises, and - release in the at least one heat storage ( 20 ) stored heat energy, whereby by the from the at least one heat storage ( 20 ) released thermal energy of at least one electrochemical energy storage ( 10 . 11 . 12 ) and / or one or more vehicle components ( 41 . 42 ), for example a passenger compartment and / or a motor, in particular wherein the method further comprises the method step: measuring the temperature of the at least one electrochemical energy store ( 10 . 11 . 12 ) or from its surroundings, in particular by a temperature measuring device, wherein when the measured temperature falls below a predetermined temperature limit value, the method comprises the step of: - activating at least one triggering device ( 30 ) for triggering a release of in at least one heat storage ( 20 ) stored heat energy includes.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016204097A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Battery system, method for operating a battery system and motor vehicle
DE102016223085A1 (en) 2016-11-23 2018-05-24 Audi Ag motor vehicle
WO2018156251A1 (en) 2017-02-22 2018-08-30 All Cell Technologies, Llc Thermal state of charge estimation of phase change material (pcm) in a battery pack with a pcm thermal management system
WO2018186179A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-11 株式会社デンソー Device for cooling vehicle-mounted instrument
DE102017211303A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Ford Global Technologies, Llc Heat storage arrangement for a vehicle battery and method for their operation
DE102017217114A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh battery module
DE102017218750A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft High-voltage storage arrangement for a motor vehicle and motor vehicle
DE102017219556A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Gs Yuasa International Ltd. Battery module, clamping element and use of such a battery module
DE102017221607A1 (en) 2017-11-30 2019-06-06 Audi Ag Motor vehicle, charging station and method for the use of alkali lye as an energy supplier and heat storage
DE102018203538A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Vehicle with at least one electrochemical energy storage
FR3079354A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-27 Valeo Systemes Thermiques THERMAL CONTROL SYSTEM OF AT LEAST ONE ELECTRIC ENERGY STORAGE MODULE
WO2018210526A3 (en) * 2017-05-18 2019-10-03 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Rail vehicle with an energy accumulator
CN111641007A (en) * 2020-06-16 2020-09-08 凌枭 Lithium battery for low-temperature zone
US20200388892A1 (en) * 2018-10-12 2020-12-10 Lg Chem, Ltd. Battery module
IT201900024826A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-19 Ind Saleri Italo Spa ASSEMBLY OF THERMAL MANAGEMENT OF A VEHICLE
DE102022133176A1 (en) 2022-12-13 2023-11-09 Rolls-Royce Solutions GmbH Energy storage device and motor vehicle with such an energy storage device
DE112019004660B4 (en) 2018-09-18 2024-02-22 Nidec Corporation Vehicle heat exchanger system and engine unit used therein

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010751A1 (en) 2007-02-27 2008-08-28 Daimler Ag Battery e.g. lithium ion battery, for e.g. fuel cell vehicle, has cell combination fastened with sealing compound in casing, where sealing compound passes from cell combination to inner side of side wall of casing
DE102007045164A1 (en) 2007-09-20 2009-04-02 Daimler Ag Latent heat storage for a combustion engine of motor vehicle, comprises a storage medium, in which heat is stored under utilization of enthalpy of reversible thermodynamic state and is extracted from the stored heat
WO2010040520A2 (en) 2008-10-07 2010-04-15 Fev Motorentechnik Gmbh Lithium ion battery
US20110089387A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Michael Trevor Berry Phase change materials with improved fire-retardant properties
DE202010007146U1 (en) 2010-05-26 2011-09-07 Rehau Ag + Co. electric vehicle
DE102011015557A1 (en) 2010-04-05 2011-12-08 GM Global Technology Operations LLC Device and system for thermal management of a secondary battery
DE102010038308A1 (en) 2010-07-23 2012-01-26 Evonik Degussa Gmbh Lithium cells and batteries with improved stability and safety, process for their preparation and use in mobile and stationary electrical energy storage
DE102010063057A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Battery system for a motor vehicle with at least one electrochemical cell and at least one latent heat storage

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010751A1 (en) 2007-02-27 2008-08-28 Daimler Ag Battery e.g. lithium ion battery, for e.g. fuel cell vehicle, has cell combination fastened with sealing compound in casing, where sealing compound passes from cell combination to inner side of side wall of casing
WO2008104356A1 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Daimler Ag Battery housing
DE102007045164A1 (en) 2007-09-20 2009-04-02 Daimler Ag Latent heat storage for a combustion engine of motor vehicle, comprises a storage medium, in which heat is stored under utilization of enthalpy of reversible thermodynamic state and is extracted from the stored heat
WO2010040520A2 (en) 2008-10-07 2010-04-15 Fev Motorentechnik Gmbh Lithium ion battery
US20110089387A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Michael Trevor Berry Phase change materials with improved fire-retardant properties
DE102011015557A1 (en) 2010-04-05 2011-12-08 GM Global Technology Operations LLC Device and system for thermal management of a secondary battery
DE202010007146U1 (en) 2010-05-26 2011-09-07 Rehau Ag + Co. electric vehicle
DE102010038308A1 (en) 2010-07-23 2012-01-26 Evonik Degussa Gmbh Lithium cells and batteries with improved stability and safety, process for their preparation and use in mobile and stationary electrical energy storage
DE102010063057A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Battery system for a motor vehicle with at least one electrochemical cell and at least one latent heat storage

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017153271A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Battery system, method for operating a battery system, and motor vehicle
DE102016204097A1 (en) 2016-03-11 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Battery system, method for operating a battery system and motor vehicle
DE102016223085A1 (en) 2016-11-23 2018-05-24 Audi Ag motor vehicle
WO2018156251A1 (en) 2017-02-22 2018-08-30 All Cell Technologies, Llc Thermal state of charge estimation of phase change material (pcm) in a battery pack with a pcm thermal management system
US11050101B2 (en) 2017-02-22 2021-06-29 All Cell Technologies, Llc Thermal state of charge estimation of phase change material (PCM) in a battery pack with a PCM thermal management system
EP3596774A4 (en) * 2017-02-22 2021-01-06 All Cell Technologies, LLC Thermal state of charge estimation of phase change material (pcm) in a battery pack with a pcm thermal management system
WO2018186179A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-11 株式会社デンソー Device for cooling vehicle-mounted instrument
WO2018210526A3 (en) * 2017-05-18 2019-10-03 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Rail vehicle with an energy accumulator
US11938973B2 (en) 2017-05-18 2024-03-26 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Rail vehicle
DE102017211303A1 (en) 2017-07-04 2019-01-10 Ford Global Technologies, Llc Heat storage arrangement for a vehicle battery and method for their operation
DE102017217114A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 Robert Bosch Gmbh battery module
US10797365B2 (en) 2017-09-26 2020-10-06 Robert Bosch Gmbh Battery module
DE102017218750B4 (en) 2017-10-20 2021-09-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft High-voltage storage arrangement for a motor vehicle and motor vehicle
DE102017218750A1 (en) * 2017-10-20 2019-04-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft High-voltage storage arrangement for a motor vehicle and motor vehicle
DE102017219556A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Gs Yuasa International Ltd. Battery module, clamping element and use of such a battery module
DE102017221607A1 (en) 2017-11-30 2019-06-06 Audi Ag Motor vehicle, charging station and method for the use of alkali lye as an energy supplier and heat storage
DE102017221607B4 (en) 2017-11-30 2023-03-16 Audi Ag Motor vehicle, charging station and method for using alkaline lye as an energy supplier and heat store
DE102018203538A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Vehicle with at least one electrochemical energy storage
FR3079354A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-27 Valeo Systemes Thermiques THERMAL CONTROL SYSTEM OF AT LEAST ONE ELECTRIC ENERGY STORAGE MODULE
DE112019004660B4 (en) 2018-09-18 2024-02-22 Nidec Corporation Vehicle heat exchanger system and engine unit used therein
US11964536B2 (en) 2018-09-18 2024-04-23 Sanden Corporation Vehicular heat exchange system and motor unit used in same
US20200388892A1 (en) * 2018-10-12 2020-12-10 Lg Chem, Ltd. Battery module
IT201900024826A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-19 Ind Saleri Italo Spa ASSEMBLY OF THERMAL MANAGEMENT OF A VEHICLE
WO2021123972A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Industrie Saleri Italo S.P.A. Vehicle thermal management assembly
CN111641007A (en) * 2020-06-16 2020-09-08 凌枭 Lithium battery for low-temperature zone
DE102022133176A1 (en) 2022-12-13 2023-11-09 Rolls-Royce Solutions GmbH Energy storage device and motor vehicle with such an energy storage device

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