DE102014102053A1 - accumulator - Google Patents

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Helge Brenner
Bernhard Ehrlich
Ralf Joswig
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Johnson Controls Hybrid and Recycling GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung mit einer Vielzahl von Einzelzellen, die jeweils als elektrochemische Akkumulatorzellen ausgebildet sind, wobei die Einzelzellen in wenigstens einer Reihe hintereinander in einem Gehäuse oder einem Rahmen der Akkumulatoranordnung angeordnet sind, wobei jede Einzelzelle wenigstens eine Gasauslassstelle aufweist, und wobei die Akkumulatoranordnung wenigstens einen sich über mehrere oder alle in der Reihe hintereinander angeordneten Einzelzellen, deren Gasauslassstellen miteinander verbindenden Gassammelkanal aufweist, durch den aus den Einzelzellen austretendes Gas von der Umgebung abgeschirmt zu einer zentralen Gasauslassstelle der Akkumulatoranordnung führbar ist, wobei der Gassammelkanal Längenkompensationsmittel aufweist, durch die wenigstens ein Teil des Gassammelkanals in Richtung der Längserstreckung der Reihe der Einzelzellen, deren Gasauslassstellen mit dem Gassammelkanal verbunden sind, längenveränderbar ist. The invention relates to an accumulator arrangement having a multiplicity of individual cells which are each designed as electrochemical accumulator cells, wherein the individual cells are arranged in at least one row one behind the other in a housing or a frame of the accumulator arrangement, each individual cell having at least one gas outlet point, and wherein the accumulator arrangement at least one over several or all in the row successively arranged individual cells whose gas outlet points interconnecting gas collection channel, shielded by the gas emerging from the individual cells from the environment to a central gas outlet of the accumulator is feasible, the gas collection channel length compensating means, by the at least a part of the gas collection channel in the direction of the longitudinal extension of the row of individual cells, the gas outlet points are connected to the gas collection channel, is variable in length.

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Figure DE102014102053A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung mit einer Vielzahl von Einzelzellen gemäß dem Anspruch 1. The invention relates to an accumulator arrangement with a plurality of individual cells according to claim 1.

Akkumulatoranordnungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind z.B. aus der WO 2012/135758 A1 oder der WO 2013/120770 A1 bekannt. Derartige Akkumulatoranordnungen mit prismatisch geformten Einzelzellen finden z.B. in Elektro- und Hybridfahrzeugen Anwendung. Die Vielzahl der Einzelzellen wird dabei durch ein Gehäuse oder einen Rahmen zu einem kompakten Akkumulatorblock zusammengehalten. Trotz der bereits sehr fortschrittlichen und weit entwickelten Akkumulatortechnik setzen sich Elektro- und Hybridfahrzeuge auf dem Markt nur relativ langsam durch. Akkumulatoranordnungen according to the preamble of claim 1 are for example from the WO 2012/135758 A1 or the WO 2013/120770 A1 known. Such accumulator arrangements with prismatically shaped individual cells are used, for example, in electric and hybrid vehicles. The plurality of individual cells is held together by a housing or a frame to form a compact Akkumulatorblock. Despite the already very advanced and well-developed accumulator technology, electric and hybrid vehicles are proving relatively slow in the market.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Akkumulatoranordnung anzugeben, die hinsichtlich Gewicht, Kosten und Funktionalität weiter optimiert ist. The invention has for its object to provide an improved accumulator assembly, which is further optimized in terms of weight, cost and functionality.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine Akkumulatoranordnung mit einer Vielzahl von Einzelzellen, die jeweils als elektrochemische Akkumulatorzellen ausgebildet sind, wobei die Einzelzellen in wenigstens einer Reihe hintereinander in einem Gehäuse oder einem Rahmen der Akkumulatoranordnung angeordnet sind, wobei jede Einzelzelle wenigstens eine Gasauslassstelle aufweist, und wobei die Akkumulatoranordnung wenigstens einen sich über mehrere oder alle in der Reihe hintereinander angeordneten Einzelzellen, deren Gasauslassstellen miteinander verbindenden Gassammelkanal aufweist, durch den aus den Einzelzellen austretendes Gas von der Umgebung abgeschirmt zu einer zentralen Gasauslassstelle der Akkumulatoranordnung führbar ist, wobei der Gassammelkanal Längenkompensationsmittel aufweist, durch die wenigstens ein Teil des Gassammelkanals in Richtung der Längserstreckung der Reihe der Einzelzellen, deren Gasauslassstellen mit dem Gassammelkanal verbunden sind, längenveränderbar ist. Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch den wenigstens einen längenveränderbaren Teil des Gassammelkanals dem Gassammelkanal eine gewisse Flexibilität und Adaptierbarkeit beigegeben wird. Hierdurch kann die Akkumulatoranordnung, in der die Einzelzellen an sich zu einem kompakten, relativ starren Akkumulatorblock zusammengehalten sind, in verschiedener Hinsicht optimiert werden. So können durch die Längenveränderbarkeit des wenigstens einen Teils des Gassammelkanals Maßtoleranzen von Bauteilen der Akkumulatoranordnung, insbesondere der Einzelzellen oder von deren Befestigungsmittteln, kompensiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass auch während des Betriebs der Akkumulatoranordnung auftretende Veränderungen der Länge der in einer Reihe angeordneten Einzelzellen, deren Gasauslassstellen mit dem Gassammelkanal verbunden sind, kompensierbar sind, indem der Gassammelkanal sich selbsttätig an solche Veränderungen anpassen kann This object is achieved according to claim 1 by an accumulator arrangement having a multiplicity of individual cells which are each designed as electrochemical accumulator cells, wherein the individual cells are arranged in at least one row one behind the other in a housing or a frame of the accumulator arrangement, each individual cell having at least one gas outlet point and wherein the accumulator arrangement can be guided by the gas collection passage connecting the gas outlet points to the central gas outlet point of the accumulator arrangement by the gas emerging from the individual cells, which is shielded from the environment by the gas emerging from the individual cells, wherein the gas collection channel is length compensating means characterized, by the at least a portion of the gas collection channel in the direction of the longitudinal extension of the row of individual cells whose gas outlet points are connected to the gas collection channel, lengthen is changeable. The invention has the advantage that a certain flexibility and adaptability is added to the gas collection channel by the at least one variable-length part of the gas collection channel. As a result, the accumulator arrangement, in which the individual cells are held together in a compact, relatively rigid accumulator block, can be optimized in various ways. Thus, dimensional tolerances of components of the accumulator arrangement, in particular of the individual cells or of their attachment means, can be compensated by the length changeability of the at least one part of the gas collection channel. Another advantage is that even during operation of the accumulator arrangement occurring changes in the length of the arranged in a row single cells whose gas outlet are connected to the gas collection channel, can be compensated by the gas collection channel can automatically adapt to such changes

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass nunmehr hoch optimierte Einzelzellen als Akkumulatorzellen eingesetzt werden können, die in Abhängigkeit vom jeweiligen Ladezustand ihre Dicke reversibel verändern können. So kann die Dicke der Einzelzelle mit zunehmendem Ladezustand (SOC – State of charge) anwachsen und mit abnehmendem Ladezustand der Einzelzelle wieder geringer werden. Auf diese Weise können Einzelzellen zur Bildung der Akkumulatoranordnung verwendet werden, die mit relativ leichten, dünnwandigen Gehäusen der Einzelzellen ausgebildet sind, was sich günstig hinsichtlich des Gewichts und der Herstellkosten der Akkumulatoranordnung auswirkt. Die Erfindung erlaubt es sozusagen, „atmende“ Einzelzellen in der Akkumulatoranordnung einzusetzen, ohne dass diese Einzelzellen oder andere Bauteile einer erhöhten Beschädigungsgefahr ausgesetzt sind. The invention has the further advantage that now highly optimized individual cells can be used as accumulator cells, which can change their thickness reversibly depending on the respective state of charge. Thus, the thickness of the single cell can increase with increasing state of charge (SOC) and decrease again as the state of charge of the individual cell decreases. In this way, single cells can be used to form the accumulator assembly, which are formed with relatively lightweight, thin-walled housings of the single cells, which has a favorable effect in terms of weight and manufacturing costs of the accumulator assembly. The invention makes it possible, so to speak, to use "breathing" single cells in the accumulator arrangement, without these individual cells or other components being exposed to an increased risk of damage.

Sofern die Akkumulatoranordnung ein Gehäuse zur Aufnahme der Einzelzellen aufweist, sind die Einzelzellen durch das Gehäuse ganz oder zumindest größtenteils gegenüber äußeren Umwelteinflüssen geschützt. Durch das Gehäuse können die Einzelzellen sozusagen gekapselt werden. Sofern die Akkumulatoranordnung einen Rahmen zur Aufnahme der Einzelzellen aufweist, sind die Einzelzellen ebenfalls wie bei einem Gehäuse sicher fixiert und zu einem kompakten Akkumulatorblock zusammengehalten, aber ggf. weniger gegenüber äußeren Umwelteinflüssen geschützt. If the accumulator arrangement has a housing for accommodating the individual cells, the individual cells are completely or at least largely protected from external environmental influences by the housing. Through the housing, the individual cells can be encapsulated, so to speak. If the accumulator arrangement has a frame for accommodating the individual cells, the individual cells are likewise securely fixed, as in a housing, and held together in a compact accumulator block, but possibly less protected against external environmental influences.

Die Einzelzellen können grundsätzlich eine beliebige Gehäuseform haben, z.B. zylindrisch oder prismatisch. Das prismatische Gehäuse kann insbesondere ein quaderförmiges oder zumindest annährend quaderförmiges Gehäuse sein. Die Einzelzellen sind z.B. mit Ihrer jeweils flächenmäßig größten Gehäuseseite aneinander gereiht. The individual cells may in principle have any housing shape, e.g. cylindrical or prismatic. The prismatic housing may in particular be a cuboidal or at least approximately cuboidal housing. The single cells are e.g. lined up with their respective largest in terms of area housing side together.

Die Akkumulatoranordnung kann einen oder mehrere der erfindungsgemäßen Gassammelkanäle aufweisen. Ist nur ein Gassammelkanal vorgesehen, kann dieser zugleich als zentraler Entgasungskanal ausgebildet ein. The accumulator arrangement can have one or more of the gas collection channels according to the invention. If only one gas collection channel is provided, this can also be designed as a central degassing channel.

Der Gassammelkanal kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Ist der Gassammelkanal mehrteilig ausgebildet, kann er z.B. aus ein unteres Kanalbauteil, das auf die Einzelzellen aufgesetzt wird, und ein oberes Abdeckbauelement aufweisen, das auf das untere Kanalbauteil aufgesetzt wird und zusammen mit dem unteren Kanalbauteil einen zur Umgebung hin geschlossenen Kanal bildet. The gas collection channel may be formed in one or more parts. If the gas collection channel is designed in several parts, it can e.g. of a lower channel component, which is placed on the individual cells, and an upper cover component, which is placed on the lower channel member and forms together with the lower channel member a closed channel to the environment.

Das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals kann auf verschiedene Arten längenveränderbar ausgebildet sein. So kann das Teil z.B. Ziehharmonika-artig oder Teleskop-artig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der längenveränderbare Teil aus einem flexiblen Material, z.B. einem Elastomer wie Gummi oder Latex, ausgebildet sein, sodass das längenveränderbare Teil an sich als flexibles Bauteil ausgebildet ist. The at least one variable-length part of the gas collection channel can be designed variable in length in various ways. Thus, the part may be formed, for example, accordion-like or telescopic-like. Alternatively or additionally, the variable-length part of a flexible material, such as an elastomer such as rubber or latex may be formed, so that the variable-length part is formed per se as a flexible component.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals an einer, mehreren oder allen Einzelzellen, deren Gasauslassstellen mit dem Gassammelkanal gekoppelt sind, fixiert ist. Auf diese Weise kann der Gassammelkanal auf einfach zu montierende Weise sicher fixiert werden. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one length-variable part of the gas collection channel is fixed to one, several or all individual cells whose gas outlet points are coupled to the gas collection channel. In this way, the gas collection channel can be securely fixed in an easy-to-install manner.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals zwischen der die Gasauslassstelle aufweisenden Seite der Einzelzellen und einem oberen Abdeckbauelement des Gassammelkanals angeordnet ist. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one variable-length part of the gas collection channel is arranged between the side of the individual cells having the gas outlet point and an upper cover component of the gas collection channel.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abdeckbauelement als in Richtung der Längserstreckung der Reihe der Einzelzellen im Wesentlichen starres, nicht längenveränderbares Bauteil ausgebildet ist. According to an advantageous development of the invention, provision is made for the cover component to be designed as a component which is essentially rigid, not variable in length, in the direction of the longitudinal extension of the row of individual cells.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals an einem oder mehreren Anschlusspolen von Einzelzellen fixiert ist. Auf diese Weise kann der Gassammelkanal auf einfach zu montierende Weise sicher fixiert werden. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one variable-length part of the gas collection channel is fixed to one or more connecting poles of individual cells. In this way, the gas collection channel can be securely fixed in an easy-to-install manner.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals jeweils im Übergang von einer Einzelzelle zu einer benachbarten Einzelzelle angeordnete flexible Verformungsbereiche aufweist, die jeweils als Längenkompensationselemente ausgebildet sind. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one variable-length part of the gas collection channel has flexible deformation regions arranged in each case in the transition from an individual cell to an adjacent individual cell, each being designed as length compensation elements.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Akkumulatoranordnung wenigstens eine Stromschienenanordnung zur Verbindung von mehreren Einzelzellen der Akkumulatoranordnung zu einer Reihenschaltung aufweist und das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals zwischen den Einzelzellen und der Stromschienenanordnung angeordnet ist. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the accumulator arrangement has at least one busbar arrangement for connecting a plurality of individual cells of the accumulator arrangement to a series circuit and the at least one variable-length part of the gas collection channel is arranged between the individual cells and the busbar arrangement.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil des Gassammelkanals für jede mit dem Gassammelkanal verbundene Einzelzelle wenigstens eine Dichtungsanordnung aufweist, die den Gassammelkanal gegenüber der Umgebung abgedichtet und mit der Gehäuseoberfläche der Einzelzelle im Bereich der Gasauslassstelle oder mit einem Gasauslassstutzen der Einzelzelle verbindet. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one length-adjustable part of the gas collection channel has at least one sealing arrangement for each individual cell connected to the gas collection channel, which seals the gas collection channel from the environment and with the housing surface of the single cell in the area of the gas outlet or with a gas outlet the single cell connects.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Dichtungsanordnung als separates Bauteil mit dem wenigstens einen längenveränderbaren Teil des Gassammelkanals verbindbar ist, insbesondere von einer von den Einzelzellen abgewandten Seite des wenigstens einen längenveränderbaren Teils des Gassammelkanals. According to an advantageous development of the invention, it is provided that the sealing arrangement can be connected as a separate component to the at least one variable-length part of the gas collection channel, in particular from a side of the at least one length-variable part of the gas collection channel which faces away from the individual cells.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.

Es zeigen Show it

1 eine Akkumulatoranordnung in fertig montiertem Zustand und 1 an accumulator assembly in the assembled state and

2 die Einzelteile der Akkumulatoranordnung gemäß 1 in Explosi onsdarstellung und 2 the items of the accumulator according to 1 in exploded view and

3 eine Einzelzelle mit einem Befestigungsrahmen und 3 a single cell with a mounting frame and

4 Bauteile des Gassammelkanals und 4 Components of the gas collection channel and

5 die Bauteile gemäß 4 im zusammengebauten Zustand und eine Stromschienenanordnung und 5 the components according to 4 in the assembled state and a busbar assembly and

6 die Bauteile gemäß 5 im zusammengebauten Zustand und 6 the components according to 5 in the assembled state and

7 die Bauteile gemäß 4 im zusammengebauten Zustand in einer Draufsicht. 7 the components according to 4 in the assembled state in a plan view.

Die 1 bis 6 zeigen jeweils isometrische Ansichten der dargestellten Bauteile. In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet. The 1 to 6 each show isometric views of the illustrated components. In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.

Die in 1 dargestellte Akkumulatoranordnung 1 lässt eine Anordnung aus abgewinkelten Rahmenbauteilen 2 erkennen, an deren stirnseitigen Enden jeweilige Abschlussteile 3 verbaut sind. In dem durch die Bauteile 2, 3 gebildeten Rahmen der Akkumulatoranordnung befinden sich mehrere Einzelzellen, wie anhand der nachfolgenden Abbildungen noch näher erläutert wird. Die Rahmenbauteile 2 und/oder die Abschlussteile 3 können aus Metall oder auch aus einem isolierenden Material, z.B. aus Kunststoff, gefertigt sein. In the 1 illustrated accumulator arrangement 1 leaves an arrangement of angled frame components 2 recognize, at the front ends of each end parts 3 are installed. In that by the components 2 . 3 formed frame of the accumulator assembly are several single cells, as will be explained in more detail with reference to the following figures. The frame components 2 and / or the termination parts 3 can be made of metal or of an insulating material, for example made of plastic.

In 2 sind die Einzelteile der Akkumulatoranordnung 1 nach Art einer Explosionszeichnung dargestellt. Erkennbar sind die vier abgewinkelten Rahmenbauteile 2 sowie die jeweiligen endseitigen Abschlussteile 3. Darin angeordnet sind mehrere Einzelzellen 5, die in einer Reihe 4 hintereinander angeordnet sind. Die Einzelzellen 5 sind jeweils in einem eine Einzelzelle aufnehmenden Rahmenteil 6 angeordnet. Zur elektrischen Kontaktierung der Einzelzellen 5 sowie zur Ableitung von aus den Einzelzellen ggf. austretenden Gasen ist eine kombinierte Stromschienen-Gasableitungsanordnung 7 vorgesehen, die ebenfalls innerhalb des Rahmens 2, 3 angeordnet ist und von oben auf die Reihenanordnung 4 der Einzelzellen 5 aufgesetzt ist. In 2 are the items of the accumulator assembly 1 shown in the manner of an exploded view. Visible are the four angled frame components 2 as well as the respective end-side termination parts 3 , Arranged therein are several single cells 5 that in a row 4 arranged one behind the other. The single cells 5 are each in a single cell receiving frame part 6 arranged. For electrical contacting of the individual cells 5 as well as for the discharge of possibly emerging from the individual cells gases is a combined busbar gas discharge arrangement 7 also provided within the framework 2 . 3 is arranged and from above on the row arrangement 4 of the single cells 5 is attached.

Die 3 zeigt am Beispiel einer Einzelzelle 5 sowie eines Rahmenteils 6 deren Aufbau. Die Einzelzelle 5 weist ein z.B. im Wesentlichen prismatisches Gehäuse 9 mit einer Gehäuseoberseite 10 auf. An der Gehäuseoberseite 10 befinden sich zwei Anschlusspole 11, 12. Ferner befindet sich an der Gehäuseoberseite 10 eine Gasauslassstelle 13, die z.B. als Ventil oder als Sollbruchstelle der Gehäusewand 10 ausgebildet ist, z.B. indem das Material der Gehäusewand 10 an dieser Stelle geschwächt ist. Das Rahmenteil 6 weist unter anderem eine aus isolierendem Material oder mit einer isolierenden Beschichtung versehene Trennwand 8 auf, über die die in der Reihe 4 angeordneten Einzelzellen 5 elektrisch voneinander getrennt sind, um Kurzschlüsse zwischen den in der Regel aus Metall gefertigten Gehäusen 9 zu vermeiden. The 3 shows the example of a single cell 5 and a frame part 6 their structure. The single cell 5 has an example substantially prismatic housing 9 with a housing top 10 on. At the top of the housing 10 There are two connection poles 11 . 12 , Further, located on the housing top 10 a gas outlet 13 , for example, as a valve or as a predetermined breaking point of the housing wall 10 is formed, for example by the material of the housing wall 10 weakened at this point. The frame part 6 has, inter alia, a partition made of insulating material or provided with an insulating coating 8th on, over the ones in the series 4 arranged single cells 5 are electrically isolated from each other to short circuits between the usually made of metal housings 9 to avoid.

Die 4 zeigt als Teil der zuvor angesprochenen Stromschienen-Gasableitungsanordnung 7 die Bauteile des Gassammelkanals. Erkennbar ist ein Zellenadapterteil 14, das entsprechend der über einen Gassammelkanal zur verbindenden Einzelzellen 5 der Reihenanordnung 4 geformt ist und von oben auf die Anschlusspole 11, 12 der einzelnen Einzelzellen 5 aufgesetzt wird. Hierfür weist das Zellenadapterteil 14 jeweilige Polaufnahmeöffnungen 15 auf, die im Wesentlichen im Abstand der Pole benachbarter Einzelzellen zueinander angeordnet sind. Zum Ausgleich von Toleranzen oder Längenänderungen der Reihenanordnung 4 sind zwischen den Polaufnahmeöffnungen 15 Längenkompensationselemente 16 angeordnet, z.B. in Form von V-förmig, U-förmig, Mäander- oder Ziehharmonika-förmig ausgebildeten Materialabschnitten, durch die eine gewisse Abstandsänderung zwischen benachbarten Polaufnahmeöffnungen 15 zugelassen wird. Das Zellenadapterteil 14 kann z.B. aus einem harten oder weichen Kunststoffmaterial hergestellt sein, z.B. als Kunststoffspritzgussteil. The 4 shows as part of the previously mentioned bus bar gas discharge arrangement 7 the components of the gas collection channel. Recognizable is a cell adapter part 14 , according to the via a gas collection channel to the connecting individual cells 5 the row arrangement 4 is shaped and from the top of the terminal poles 11 . 12 the individual cells 5 is put on. This is indicated by the cell adapter part 14 respective pole receiving openings 15 on, which are arranged substantially at a distance of the poles of adjacent individual cells to each other. To compensate for tolerances or changes in length of the series arrangement 4 are between the pole receiving openings 15 Length compensation elements 16 arranged, for example in the form of V-shaped, U-shaped, meandering or accordion-shaped material sections, through which a certain change in distance between adjacent pole receiving openings 15 is allowed. The cell adapter part 14 can be made for example of a hard or soft plastic material, for example as a plastic injection molded part.

Zwischen den jeweiligen Reihen der Polaufnahmeöffnungen 15 befindet sich ein Bereich 17 des zu bildenden Gassammelkanals. Dieser Bereich 17 weist an oder nahe der jeweiligen Gasauslassstelle 13 einer unter dem Zellenadapterteil 14 anzuordnenden Einzelzelle 5 eine jeweilige Öffnung 18 auf. Um die jeweilige Gasauslassöffnung 13 einer Einzelzelle gasdicht mit dem zu bildenden Gassammelkanal zu koppeln, wird als weiteres Bauteil eine Dichtungsanordnung 19 in den Bereich 17 eingesetzt. Die Dichtungsanordnung 19 weist jeweilige Einzelzellendichtungen 20 auf, die in Form nach unten hervorstehender Dichtringe ausgebildet sind. Die Einzelzellendichtungen 20 sind dabei ringförmig ausgebildet und liegen im fertig montierten Zustand der Akkumulatoranordnung dichtend an der Gehäuseoberseite 10 an und umgeben die jeweilige Gasauslassstelle 13. Als weiteres Bauteil des Gassammelkanals ist ein oberes Abdeckelement 21 vorhanden, das wahlweise starr oder auch längenveränderbar ausgebildet sein kann. Das obere Abdeckelement 21 kann insbesondere als starres Bauteil aus Kunststoff hergestellt sein. Das obere Abdeckelement 21 kann auf das Zellenadapterteil 14 aufgesetzt werden, die Dichtungsanordnung 19 zwischen dem Zellenadapterteil 14 und dem oberen Abdeckelement 21 aufnehmend, und über Rastnasen 23, die in entsprechende Rastausnehmungen des Zellenadapterteils 14 eingreifen, daran fixiert werden. Hierdurch entsteht ein zur Umgebung hin abgedichteter Gaskanal, der aus den Einzelzellen 5 austretende Gase zu einer zentralen Gasauslassstelle 22 der Akkumulatoranordnung 1 führt. Between the respective rows of Polaufnahmeöffnungen 15 there is an area 17 of the gas collection channel to be formed. This area 17 indicates at or near the respective gas outlet location 13 one under the cell adapter part 14 to be arranged single cell 5 a respective opening 18 on. To the respective gas outlet opening 13 To couple a single cell gas-tight with the gas collection channel to be formed, is a further component, a seal assembly 19 in the area 17 used. The seal arrangement 19 has respective single cell seals 20 on, which are formed in the form of downwardly projecting sealing rings. The single cell seals 20 are annular and are in the assembled state of the accumulator seal sealingly on the housing top 10 and surround the respective gas outlet 13 , Another component of the gas collection channel is an upper cover element 21 present, which can be designed either rigid or variable in length. The upper cover element 21 can be made in particular as a rigid component made of plastic. The upper cover element 21 can on the cell adapter part 14 be placed on the seal assembly 19 between the cell adapter part 14 and the upper cover member 21 receiving, and about lugs 23 which engage in corresponding recesses of the cell adapter part 14 intervene, be fixed on it. This creates a sealed to the environment gas channel, the individual cells 5 escaping gases to a central gas outlet 22 the accumulator arrangement 1 leads.

Die Dichtungsanordnung 19 kann z.B. aus einem Elastomermaterial hergestellt sein. The seal arrangement 19 may be made of an elastomeric material, for example.

Die 5 zeigt im unteren Bereich die zuvor anhand der 4 erläuterten Bauteile, wobei das obere Abdeckelement 21 bereits zur Bildung des Gassammelkanals auf das Zellenadapterteil 14 aufgesetzt ist und die Dichtungsanordnung 19 dazwischen angeordnet ist. Ferner zeigt die 5 im oberen Teil eine Stromschienenanordnung 24, die jeweils zwei Anschlusspole benachbarter Einzelzellen miteinander verbindet und auf diese Weise eine elektrische Reihenschaltung sämtlicher Einzelzellen 5 erzeugt. Erkennbar ist, dass ein Stromschienenelement der Stromschienenanordnung 24 jeweilige Polbefestigungsbereiche 25 aufweist, über die ein Stromschienenelement an die Anschlusspole jeweiliger Einzelzellen geschraubt werden kann. Zwischen den Polbefestigungsöffnungen 25 eines Stromschienenelements weist dieses einen Längenausgleichsbereich 26 auf, z.B. durch einen U-förmig, V-förmig, Mäander-förmig oder Ziehharmonika-förmig geformten Bereich. Die Stromschienenelemente der Stromschienenanordnung 24 sind selbstverständlich aus elektrisch leitendem Material gefertigt, insbesondere aus metallischem Material, wie z.B. Kupfer, Zink, Nickel oder Legierungen davon. Die Stromschienenanordnung 24 weist ferner eine elektrische Leiteranordnung 27 auf, über die ein Steckverbinder 28 der Stromschienenanordnung 24 mit jeder Einzelzelle der Akkumulatoranordnung verbunden ist. Über den Steckverbinder 28 kann eine Überwachung der Einzelzellen, z.B. auf deren Spannungslage und Ladezustand hin, durchgeführt werden. The 5 shows at the bottom of the previously using the 4 explained components, wherein the upper cover member 21 already to the formation of the gas collection channel on the cell adapter part 14 is attached and the seal assembly 19 is arranged in between. Furthermore, the shows 5 in the upper part of a busbar assembly 24 , which connects two terminal poles of adjacent individual cells with each other and in this way an electrical series connection of all individual cells 5 generated. It can be seen that a busbar element of the busbar arrangement 24 respective pole attachment areas 25 has, via which a busbar element can be screwed to the terminal poles of respective individual cells. Between the pole mounting holes 25 a busbar element has this a length compensation area 26 on, for example, by a U-shaped, V-shaped, meander-shaped or accordion-shaped area. The busbar elements of the busbar arrangement 24 are of course made of electrically conductive material, in particular of metallic material, such as copper, zinc, nickel or alloys thereof. The busbar arrangement 24 further includes an electrical conductor arrangement 27 on, over which a connector 28 the busbar assembly 24 is connected to each individual cell of the accumulator assembly. About the connector 28 a monitoring of the individual cells, for example, on the voltage and state of charge, are performed.

Die 6 zeigt die Anordnung 7 aus den in 5 erläuterten Bauteilen im zusammengesetzten Zustand, d.h. bei auf die Gassammelanordnung aufgesetzter Stromschienenanordnung 24. The 6 shows the arrangement 7 from the in 5 explained components in the assembled state, ie when placed on the gas collection assembly busbar assembly 24 ,

Die 7 zeigt die anhand der 4 erläuterten Bauteile im zusammengebauten Zustand, d.h. wie unten in 5 dargestellt, jedoch in einer Ansicht von oben. The 7 shows the basis of the 4 explained components in the assembled state, ie as below in 5 shown, but in a view from above.

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Claims (9)

Akkumulatoranordnung (1) mit einer Vielzahl von Einzelzellen (5), die jeweils als elektrochemische Akkumulatorzellen ausgebildet sind, wobei die Einzelzellen (5) in wenigstens einer Reihe (4) hintereinander in einem Gehäuse oder einem Rahmen (2, 3) der Akkumulatoranordnung (1) angeordnet sind, wobei jede Einzelzelle (5) wenigstens eine Gasauslassstelle (13) aufweist, und wobei die Akkumulatoranordnung (1) wenigstens einen sich über mehrere oder alle in der Reihe (4) hintereinander angeordneten Einzelzellen (5), deren Gasauslassstellen (13) miteinander verbindenden Gassammelkanal (14, 17, 18, 19, 20, 21) aufweist, durch den aus den Einzelzellen (5) austretendes Gas von der Umgebung abgeschirmt zu einer zentralen Gasauslassstelle (22) der Akkumulatoranordnung (1) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassammelkanal (14, 17, 18, 19, 20, 21) Längenkompensationsmittel (16, 19) aufweist, durch die wenigstens ein Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) in Richtung der Längserstreckung (L) der Reihe (4) der Einzelzellen (5), deren Gasauslassstellen (13) mit dem Gassammelkanal (14, 17, 18, 19, 20, 21) verbunden sind, längenveränderbar ist. Accumulator arrangement ( 1 ) with a plurality of single cells ( 5 ), which are each designed as electrochemical accumulator cells, wherein the individual cells ( 5 ) in at least one row ( 4 ) in a housing or frame ( 2 . 3 ) of the accumulator arrangement ( 1 ), each individual cell ( 5 ) at least one gas outlet ( 13 ), and wherein the accumulator arrangement ( 1 ) at least one over several or all in the row ( 4 ) single cells arranged one behind the other ( 5 ), their gas outlet points ( 13 ) interconnecting gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ), through which the individual cells ( 5 ) escaping gas from the environment shielded to a central gas outlet ( 22 ) of the accumulator arrangement ( 1 ) is feasible, characterized in that the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) Length compensation means ( 16 . 19 ) through which at least one part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) in the direction of the longitudinal extent (L) of the row ( 4 ) of the single cells ( 5 ), their gas outlet points ( 13 ) with the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ), is variable in length. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) an einer, mehreren oder allen Einzelzellen (5), deren Gasauslassstellen (13) mit dem Gassammelkanal (14, 17, 18, 19, 20, 21) gekoppelt sind, fixiert ist. Accumulator arrangement according to claim 1, characterized in that the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) on one, several or all single cells ( 5 ), their gas outlet points ( 13 ) with the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) are fixed. Akkumulatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) zwischen der die Gasauslassstelle (13) aufweisenden Gehäuseseite (10) der Einzelzellen (5) und einem oberen Abdeckbauelement (32) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) angeordnet ist. Accumulator arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) between the gas outlet ( 13 ) housing side ( 10 ) of the single cells ( 5 ) and an upper cover component ( 32 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) is arranged. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckbauelement (21) als in Richtung der Längserstreckung (L) der Reihe (4) der Einzelzellen (5) im Wesentlichen starres, nicht längenveränderbares Bauteil ausgebildet ist. Accumulator assembly according to claim 3, characterized in that the Abdeckbauelement ( 21 ) than in the direction of the longitudinal extent (L) of the row ( 4 ) of the single cells ( 5 ) is formed substantially rigid, non-variable length component. Akkumulatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) an einem, mehreren oder allen Anschlusspolen (11, 12) von Einzelzellen (5) fixiert ist. Accumulator arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) at one, several or all connection poles ( 11 . 12 ) of single cells ( 5 ) is fixed. Akkumulatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) jeweils im Übergang von einer Einzelzelle (5) zu einer benachbarten Einzelzelle (5) angeordnete flexible Verformungsbereiche (16) aufweist, die jeweils als Längenkompensationselemente ausgebildet sind. Accumulator arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) in each case in the transition from a single cell ( 5 ) to an adjacent single cell ( 5 ) arranged flexible deformation areas ( 16 ), which are each formed as length compensation elements. Akkumulatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatoranordnung (1) wenigstens eine Stromschienenanordnung (24) zur Verbindung von mehreren Einzelzellen (5) der Akkumulatoranordnung (1) zu einer Reihenschaltung aufweist und das wenigstens eine längenveränderbare Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) zwischen den Einzelzellen (5) und der Stromschienenanordnung (24) angeordnet ist. Accumulator arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the accumulator arrangement ( 1 ) at least one busbar arrangement ( 24 ) for the connection of several single cells ( 5 ) of the accumulator arrangement ( 1 ) to a series circuit and the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) between the individual cells ( 5 ) and the busbar arrangement ( 24 ) is arranged. Akkumulatoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine längenveränderbare Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) für jede mit dem Gassammelkanal verbundene Einzelzelle (5) wenigstens eine Dichtungsanordnung (19, 20) aufweist, die den Gassammelkanal (14, 17, 18, 19, 20, 21) gegenüber der Umgebung abgedichtet und mit der Gehäuseoberfläche (10) der Einzelzelle (5) im Bereich der Gasauslassstelle (13) oder mit einem Gasauslassstutzen der Einzelzelle (5) verbindet. Accumulator arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) for each individual cell connected to the gas collection channel ( 5 ) at least one sealing arrangement ( 19 . 20 ), which the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ) sealed to the environment and with the housing surface ( 10 ) of the single cell ( 5 ) in the area of the gas outlet ( 13 ) or with a gas outlet of the single cell ( 5 ) connects. Akkumulatoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (19, 20) als separates Bauteil mit dem wenigstens einen längenveränderbaren Teil (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21) verbindbar ist, insbesondere von einer von den Einzelzellen (5) abgewandten Seite des wenigstens einen längenveränderbaren Teils (14, 19) des Gassammelkanals (14, 17, 18, 19, 20, 21). Accumulator assembly according to claim 8, characterized in that the sealing arrangement ( 19 . 20 ) as a separate component with the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ), in particular one of the individual cells ( 5 ) facing away from the at least one variable-length part ( 14 . 19 ) of the gas collection channel ( 14 . 17 . 18 . 19 . 20 . 21 ).
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