DE102014206868B4 - Housing for an energy storage device, energy storage device with such a housing and method for the production thereof - Google Patents

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Abstract

Energiespeichervorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (1) umfassend wenigstens eine Aufnahme (3) in der wenigstens ein als Starterakkumulator ausgebildetes Energiespeicherelement (2) aus einzelnen zylinderförmigen Akkumulatorzellen angeordnet ist, wobei die Aufnahme (3) durch wenigstens einen Körper (11, 12, 13) aus einem porösen Material gebildet wird, wobei der Körper (11, 12, 13) ein vernetzter und geschäumter Kunststoff ist, und derart konfiguriert ist, um das Energiespeicherelement (2) mechanisch von einer Fahrzeugstruktur sowie thermisch von einer externen Wärmequelle zu entkoppeln, wobei das Energiespeicherelement (2) ein Übermaß gegenüber der Aufnahme (3) aufweist, wobei das Energiespeicherelement (2) durch elastische Verformung des Körpers (11) herausnehmbar in die Aufnahme (3) eingesetzt ist und kraftschlüssig sowie spielfrei in der Aufnahme (3) festgelegt ist, wobei das Gehäuse (1) einen Rahmen (4) aufweist, der wenigstens ein Druckausgleichselement umfasst, um den Druck innerhalb und außerhalb des Rahmens (4) auszugleichen und die nach Gebrauch emittierte Wärme der Akkuzellen aus dem Gehäuse zu entlassen.Energy storage device, in particular for motor vehicles, with a housing (1) comprising at least one receptacle (3) in which at least one energy storage element (2) designed as a starter accumulator and made up of individual cylindrical accumulator cells is arranged, the receptacle (3) being separated by at least one body (11, 12, 13) is formed from a porous material, the body (11, 12, 13) being a cross-linked and foamed plastic, and configured to mechanically heat the energy storage element (2) from a vehicle structure as well as thermally from an external heat source decoupling, the energy storage element (2) being oversized in relation to the receptacle (3), the energy storage element (2) being removably inserted into the receptacle (3) by elastic deformation of the body (11) and being seated in the receptacle (3 ) is set, wherein the housing (1) has a frame (4) comprising at least one pressure equalization element to equalize the pressure inside and outside the frame (4) and to release the heat emitted by the battery cells after use from the housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Energiespeichervorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung mit einem derartigen Gehäuse und ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to a housing for an energy storage device, an energy storage device with such a housing and a method for its production.

Im Speziellen betrifft die Erfindung eine Auto- oder Motorradbatterie für den Sport- oder Hobbybereich, insbesondere für den Rennsporteinsatz, mit Lithium-Eisenphosphat-Akkuzellen (Akkuzellen auf LiFePO4-Basis), die in einem Gehäuse mit einem Rahmen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) und wenigstens einem eine Aufnahme bildenden Körper aus vernetztem Polyethylenschaumstoff (PE-Schaum) angeordnet sind.In particular, the invention relates to a car or motorcycle battery for sports or hobby use, in particular for racing use, with lithium iron phosphate battery cells (battery cells based on LiFePO 4 ) in a housing with a frame made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP). and at least one body of crosslinked polyethylene (PE) foam forming a receptacle.

Gerade im Rennsportbereich sind die Batterien aufgrund der extremen Beschleunigungen oder Verzögerungen sowie aufgrund der Wärmentwicklung des Motors hohen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Akkuzellen auf Lithium-Basis zeigen bei Einsatz außerhalb der vorgegebenen Temperaturen erhebliche Alterungseffekte und können bei unsachgemäßer Belastung thermisch reagieren, was nach heutigem Stand der Technik ein großes Sicherheitsrisiko darstellt. Diese Probleme bestehen aber z.B. auch bei gewöhnlichen Straßenfahrzeugen.Especially in racing, the batteries are exposed to high mechanical and thermal loads due to the extreme acceleration or deceleration and the heat generated by the engine. Lithium-based battery cells show significant aging effects when used outside of the specified temperatures and can react thermally if used improperly, which, given the current state of the art, represents a major safety risk. However, these problems also exist, for example, in ordinary road vehicles.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine Energiespeichervorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung mit einem derartigen Gehäuse und ein Verfahren zu deren Herstellung bereit zu stellen, um Alterungseffekte oder thermische Reaktionen von Energiespeicherelementen durch unsachgemäße Belastung zu verhindern.The object of the invention is to provide a housing for an energy storage device, an energy storage device with such a housing and a method for its production, in order to prevent aging effects or thermal reactions of energy storage elements due to improper loading.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch das Gehäuse für eine Energiespeichervorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend wenigstens eine Aufnahme für wenigstens ein Energiespeicherelement, vorzugsweise für wenigstens einen Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator (bzw. „Becherzelle“), wobei die Aufnahme durch wenigstens einen Körper aus einem porösen Material gebildet wird.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by the housing for an energy storage device according to claim 1, comprising at least one receptacle for at least one energy storage element, preferably for at least one lithium iron phosphate battery (or “beaker cell”), the receptacle being at least one body is formed from a porous material.

Das erfindungsgemäße Gehäuse bietet in mechanischer und thermischer Sicht einen hervorragenden Schutz für das empfindliche Energiespeicherelement, indem dieses in der Aufnahme aus wenigstens einem Körper aus porösem Material aufgenommen und damit weich eingebettet werden kann. Das poröse Material dient einerseits als Isolator, um ein Erhitzen des Energiespeicherelements durch externe Wärmequellen wie der Abwärme des Motors zu verhindern, andererseits bildet es einen mechanischen Puffer, der das Energiespeicherelement vor mechanischer Beanspruchung schützt. Das poröse Material umfasst in der Regel Gaseinschlüsse und weist eine geringe Dichte auf. Dadurch kann das Gehäuse auch besonders leicht ausgebildet werden, insbesondere wenn ein poröses Material zum Einsatz kommt, dass selbst eine gewisse strukturelle Festigkeit aufweist und dadurch im Wesentlichen ein eigenes Gehäuse um das Energiespeicherelement bildet.From a mechanical and thermal point of view, the housing according to the invention offers excellent protection for the sensitive energy storage element, in that it can be accommodated in the receptacle made of at least one body made of porous material and can thus be softly embedded. On the one hand, the porous material serves as an insulator to prevent the energy storage element from heating up by external heat sources such as the waste heat from the engine, and on the other hand it forms a mechanical buffer that protects the energy storage element from mechanical stress. The porous material usually includes gas pockets and has a low density. As a result, the housing can also be designed to be particularly light, in particular if a porous material is used that itself has a certain structural strength and thus essentially forms its own housing around the energy storage element.

Es kann von Vorteil sein, wenn der wenigstens eine Körper wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

  • - Der Körper ist einstückig und/oder monolithisch ausgebildet.
  • - Der Körper ist quaderförmig oder würfelförmig ausgebildet.
  • - Der Körper ist plattenförmig ausgebildet.
  • - Der Körper umfasst eine Länge und/oder Breite und/oder Höhe im Bereich von 0,05 m bis 1,0 m, vorzugsweise im Bereich von 0,1 m bis 0,5 m, bevorzugt im Bereich von 0,15 m bis 0,25 m.
  • - Der Körper ist im Materialabtragsverfahren hergestellt, vorzugsweise durch Schneiden und/oder Fräsen eines Werkstücks aus dem porösen Material.
  • - Der Körper bildet zumindest abschnittsweise eine Aufnahme für eine Elektronik der Energiespeichervorrichtung.
  • - Der Körper trennt eine Aufnahme für eine Elektronik von der Aufnahme für das wenigstens eine Energiespeicherelement ab.
  • - Der Körper ist derart konfiguriert, um das Energiespeicherelement mechanisch von einer Fahrzeugstruktur zu entkoppeln.
  • - Der Körper ist derart konfiguriert, um das Energiespeicherelement thermisch von einer externen Wärmequelle zu entkoppeln, vorzugsweise im Hinblick auf Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung und/oder Konvektion.
  • - Der Körper ist derart konfiguriert, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, vorzugsweise durch eine Strahlung abschirmende Lackierung und/oder Beschichtung und/oder durch Strahlung abschirmende Zusatzstoffe.
  • - Der Körper umfasst Rippen und/oder Taschen an der Innenseite der Aufnahme, die vorzugsweise zur Positionierung des Energiespeicherelements dienen.
  • - Der Körper emittiert im Brandfall Stickstoff und wirkt so brandhemmend.
It can be advantageous if the at least one body has at least one of the following features:
  • - The body is in one piece and/or monolithic.
  • - The body is cuboid or cube-shaped.
  • - The body is plate-shaped.
  • - The body comprises a length and/or width and/or height in the range from 0.05 m to 1.0 m, preferably in the range from 0.1 m to 0.5 m, preferably in the range from 0.15 m to 0.25m.
  • - The body is made in the material removal process, preferably by cutting and / or milling a workpiece from the porous material.
  • - The body forms at least partially a receptacle for electronics of the energy storage device.
  • - The body separates a receptacle for electronics from the receptacle for the at least one energy storage element.
  • - The body is configured to mechanically decouple the energy storage element from a vehicle structure.
  • - The body is configured to thermally decouple the energy storage element from an external heat source, preferably in terms of thermal conduction and/or thermal radiation and/or convection.
  • - The body is configured to shield electromagnetic radiation, preferably by means of a radiation-shielding paint and/or coating and/or radiation-shielding additives.
  • - The body comprises ribs and/or pockets on the inside of the housing, which preferably serve to position the energy storage element.
  • - In the event of a fire, the body emits nitrogen and thus has a fire-retardant effect.

Mit den vorstehend genannten Merkmalen kann der Körper gezielt für eine Vielzahl von Anwendungen ausgestattet werden. Die einstückige oder monolithische Bauart sorgt für hohe Festigkeit und Struktur. Die Quaderform oder Würfelform erlaubt eine besonders kompakte Ausbildung des Gehäuses durch optimale Nutzung des Bauraumes.With the above features, the body can be targeted for a variety of appli be equipped. One-piece or monolithic construction provides high strength and structure. The cuboid shape or cube shape allows a particularly compact design of the housing through optimal use of the installation space.

Es kann sich aber auch als hilfreich erweisen, wenn das poröse Material wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

  • - Das poröse Material ist ein Kunststoff, vorzugsweise ein Polyolefin, bevorzugt Polyethylen.
  • - Das poröse Material ist vernetzt, vorzugsweise physikalisch vernetzt und/oder chemisch vernetzt.
  • - Das poröse Material ist geschäumt und/oder schaumförmig und/oder ein Schaumstoff.
  • - Das poröse Material umfasst eine geschlossene Zellstruktur.
  • - Das poröse Material weist eine Porengröße im Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm, bevorzugt im Bereich von 0,3 mm bis 0,4 mm auf.
  • - Das poröse Material weist eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,01 W/mK bis 0,10 W/mK, vorzugsweise im Bereich von 0,02 W/mK bis 0,05 W/mK, bevorzugt im Bereich von 0,03 W/mK bis 0,04 W/mK auf.
  • - Das poröse Material weist eine Dichte im Bereich von 10 Kg/m3 bis 100 Kg/m3, vorzugsweise im Bereich von 20 Kg/m3 bis 60 Kg/m3, bevorzugt im Bereich von 25 Kg/m3 bis 50 Kg/m3 auf, wobei die Dichte vorzugsweise nach der Norm EN ISO 845 gemessen wird.
  • - Das poröse Material weist eine Bruchdehnung von wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 60%, bevorzugt wenigstens 80% auf, wobei die Bruchdehnung vorzugsweise nach der Norm ISO-1798 gemessen wird.
  • - Das poröse Material weist eine Zugfestigkeit von wenigstens 100 kPa, vorzugsweise wenigstens 150 kPa, bevorzugt wenigstens 200 kPa auf, wobei die Zugfestigkeit vorzugsweise nach der Norm EN ISO 1926 gemessen wird.
  • - Das poröse Material weist eine Entflammbarkeit von maximal 100 mm/min auf, wobei die Entflammbarkeit vorzugsweise nach der Norm FMVSS 302 oder der Norm DIN 75200 gemessen wird.
  • - Eine Zellstruktur des porösen Materials ist an der Außenseite des Körpers und/oder an der Innenseite der Aufnahme freigelegt und/oder geöffnet.
  • - Das poröse Material ist brand- oder flammhemmend und/oder bildet brand- oder flammhemmende Verbrennungsprodukte und/oder umfasst brand- oder flammhemmende Einschlüsse, vorzugsweise Stickstoff.
  • - Das poröse Material ist flexibel und/oder elastisch und/oder formstabil.
  • - Das poröse Material ist derart konfiguriert, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, vorzugsweise durch wenigstens einen Strahlung abschirmenden Zuschlagstoff.
However, it can also prove helpful if the porous material has at least one of the following characteristics:
  • - The porous material is a plastic, preferably a polyolefin, preferably polyethylene.
  • - The porous material is crosslinked, preferably physically crosslinked and/or chemically crosslinked.
  • - The porous material is foamed and/or in the form of a foam and/or a foam.
  • - The porous material has a closed cell structure.
  • - The porous material has a pore size in the range from 0.1 mm to 1.0 mm, preferably in the range from 0.2 mm to 0.5 mm, preferably in the range from 0.3 mm to 0.4 mm.
  • - The porous material has a thermal conductivity in the range of 0.01 W/mK to 0.10 W/mK, preferably in the range of 0.02 W/mK to 0.05 W/mK, preferably in the range of 0.03 W /mK to 0.04 W/mK.
  • - The porous material has a density in the range from 10 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably in the range from 20 kg/m 3 to 60 kg/m 3 , preferably in the range from 25 kg/m 3 to 50 kg / m 3 , the density preferably being measured according to the EN ISO 845 standard.
  • - The porous material has an elongation at break of at least 50%, preferably at least 60%, preferably at least 80%, the elongation at break preferably being measured according to the ISO-1798 standard.
  • - The porous material has a tensile strength of at least 100 kPa, preferably at least 150 kPa, preferably at least 200 kPa, the tensile strength preferably being measured according to the EN ISO 1926 standard.
  • - The porous material has a maximum flammability of 100 mm/min, the flammability being preferably measured according to standard FMVSS 302 or standard DIN 75200.
  • - A cell structure of the porous material is exposed and/or opened on the outside of the body and/or on the inside of the receptacle.
  • - The porous material is fire or flame retardant and/or forms fire or flame retardant products of combustion and/or comprises fire or flame retardant inclusions, preferably nitrogen.
  • - The porous material is flexible and/or elastic and/or dimensionally stable.
  • - The porous material is configured to shield electromagnetic radiation, preferably by at least one radiation shielding additive.

Insbesondere ein vernetzter Polyethylenschaum ist kostengünstig verfügbar und kann viele der vorstehend genannten Merkmale aufweisen. Dieses Material kann durch geeignete Herstellungs- und Arbeitsverfahren in der erforderlichen Beschaffenheit bereitgestellt werden und ist durch Konfektionierung bestens für die vorliegende Erfindung geeignet. Das schließt jedoch nicht aus, dass im Rahmen der Erfindung auch andere poröse Materialien zum Einsatz kommen können.A crosslinked polyethylene foam in particular is available inexpensively and can exhibit many of the characteristics mentioned above. This material can be provided in the required quality by suitable manufacturing and working methods and is ideally suited for the present invention by packaging. However, this does not rule out the possibility of using other porous materials within the scope of the invention.

Es kann ebenfalls von Vorteil sein, wenn die Aufnahme wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

  • - Die Aufnahme ist zur Anordnung wenigstens eines Energiespeicherelements ausgebildet.
  • - Die Aufnahme erstreckt sich als Durchbruch durch wenigstens einen Körper aus porösem Material.
  • - Die Aufnahme ist vorzugsweise reversibel verschließbar oder verschlossen, wenigstens einseitig, vorzugsweise beidseitig, bevorzugt durch wenigstens einen Körper aus porösem Material und/oder einen Deckel.
  • - Die Aufnahme definiert ein in Wesentlichen quaderförmiges oder würfelförmiges Volumen zur Anordnung des wenigstens einen Energiespeicherelements.
  • - Eine Innenkontur der Aufnahme ist an eine Außenkontur des wenigstens einen Energiespeicherelements angepasst.
It can also be an advantage if the recording has at least one of the following features:
  • - The recording is designed to arrange at least one energy storage element.
  • - The recording extends as a breakthrough through at least one body made of porous material.
  • The receptacle is preferably reversibly lockable or closed, at least on one side, preferably on both sides, preferably by at least one body made of porous material and/or a cover.
  • - The recording defines a substantially cuboid or cube-shaped volume for arranging the at least one energy storage element.
  • - An inner contour of the recording is adapted to an outer contour of the at least one energy storage element.

Die Aufnahme hat die Funktion, das Energiespeicherelement unterzubringen und quasi ein „Nest“ für das Energiespeicherelement zu bilden, in dem das Energiespeicherelement vor den auftretenden mechanischen oder thermischen Einwirkungen geschützt ist. Dazu ist die Innenkontur der Aufnahme möglichst genau auf die Außenkontur des Energiespeicherelements abgestimmt, um keine Relativbewegungen zuzulassen, so dass der Körper aus porösem Material seine Dämpfungswirkung optimal entfalten kann.The recording has the function of accommodating the energy storage element and quasi forming a “nest” for the energy storage element, in which the energy storage element is protected from the mechanical or thermal effects that occur. For this purpose, the inner contour of the receptacle is matched as precisely as possible to the outer contour of the energy storage element in order to prevent any relative movements, so that the body made of porous material can optimally develop its damping effect.

Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, wenn das Gehäuse einen Rahmen aufweist, der vorzugsweise wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

  • - Der Rahmen umgibt den wenigstens einen Körper zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig.
  • - Der Rahmen bildet eine Aufnahme für den wenigstens einen Körper, wobei die Aufnahme vorzugsweise verschließbar oder verschlossen, bevorzugt reversibel verschließbar oder verschlossen ist, besonders bevorzugt durch einen Deckel.
  • - Eine Innenkontur des Rahmens ist an eine Außenkontur des wenigstens einen Körpers angepasst, wobei der Rahmen vorzugsweise ein quaderförmiges oder würfelförmiges Volumen definiert.
  • - Der Rahmen umfasst wenigstens zwei miteinander verbindbare Rahmenteile, die im verbundenen Zustand eine Aufnahme für den wenigstens einen Körper bilden.
  • - Wenigstens ein Rahmenteil ist aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugweise aus einem mit Kohlefaser, Glasfaser oder Aramidfaser verstärkten Kunststoff ausgebildet.
  • - Wenigstens ein Rahmenteil ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei die Dicke des plattenförmigen Rahmenteils vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm liegt.
  • - Wenigstens ein Rahmenteil, vorzugsweise eine Bodenplatte, umfasst wenigstens eine Befestigungsöffnung zur Befestigung des Gehäuses an einer Fahrzeugstruktur, wobei vorzugsweise mindestens zwei Befestigungsöffnungen an entgegen gesetzten Seiten des Rahmenteils angeordnet sind, wobei bevorzugt mindestens vier Befestigungsöffnungen an den vier Seiten des Rahmenteils angeordnet sind, wobei die Befestigungsöffnung besonders bevorzugt als Langloch ausgebildet ist.
  • - Wenigstens ein Rahmenteil, vorzugsweise eine Bodenplatte, umfasst wenigstens eine Halterung für wenigstens ein anderes Rahmenteil, wobei vorzugsweise mehrere Rahmenteile in der Halterung derart anordenbar sind, dass die Rahmenteile gemeinsam eine Aufnahme bilden.
  • - Der Rahmen ist derart konfiguriert, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, vorzugsweise durch Strahlung abschirmende Einschlüsse, bevorzugt durch kohlefaserverstärkte Kunststoffe.
It can also prove to be advantageous if the housing has a frame which preferably has at least one of the following features:
  • - The frame surrounds the at least one body at least partially, preferably completely.
  • - The frame forms a receptacle for the at least one body, the receptacle preferably being closable or closed, preferably reversibly closable or closed, particularly preferably by a cover.
  • - An inner contour of the frame is adapted to an outer contour of the at least one body, the frame preferably defining a cuboid or cube-shaped volume.
  • - The frame comprises at least two frame parts which can be connected to one another and which, when connected, form a receptacle for the at least one body.
  • - At least one frame part is made of a fiber-reinforced plastic, preferably made of a plastic reinforced with carbon fiber, glass fiber or aramid fiber.
  • - At least one frame part is essentially plate-shaped, the thickness of the plate-shaped frame part preferably being in the range from 0.1 mm to 2 mm, preferably in the range from 0.5 mm to 1.5 mm.
  • - At least one frame part, preferably a base plate, comprises at least one fastening opening for fastening the housing to a vehicle structure, with preferably at least two fastening openings being arranged on opposite sides of the frame part, with preferably at least four fastening openings being arranged on the four sides of the frame part, with the fastening opening is particularly preferably designed as a slot.
  • - At least one frame part, preferably a base plate, comprises at least one holder for at least one other frame part, wherein preferably several frame parts can be arranged in the holder in such a way that the frame parts together form a receptacle.
  • - The frame is configured to shield electromagnetic radiation, preferably by radiation shielding enclosures, preferably by carbon fiber reinforced plastics.

Der Rahmen umfasst wenigstens ein Druckausgleichselement, vorzugsweise um den Druck innerhalb und außerhalb des Rahmens auszugleichen. Das Druckausgleichselement enthält vorzugsweise eine Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE), deren Poren größer als ein Luftmolekül sind und die ein Luftaustausch ermöglichen, wobei die Poren aber vorzugsweise so klein sind, um das Eindringen von Wasser, Schmutz und Partikeln zu verhindern. Bevorzugt ist die Membran chemisch inert, UV-beständig, oberflächenstabil und temperaturbeständig. Mit den vorstehend genannten Merkmalen lässt sich der Rahmen optimal für eine Vielzahl von Anwendungen ausstatten. Dabei kommen vorzugsweise faserverstärkte Kunststoffe zum Einsatz, die bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit aufweisen. In Verbindung mit einem Struktur gebenden Einsatz in Gestalt des wenigstens einen porösen Körpers, der die Aufnahme für das Energiespeicherelement bildet, kann der Rahmen sehr dünn und Gewicht sparend ausgeführt werden. Vorzugsweise sind der Rahmen und der wenigstens eine poröse Körper miteinander verklebt, um die Vorteile beider Werkstoffe - die Elastizität des porösen Körpers und die Festigkeit des faserverstärkten Kunststoffs - in einem Materialverbund zu dem erfindungsgemäßen Gehäuse zu vereinen.The frame includes at least one pressure equalization element, preferably to equalize the pressure inside and outside the frame. The pressure equalization element preferably contains an expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) membrane, the pores of which are larger than an air molecule and which allow air exchange, but the pores are preferably small enough to prevent the ingress of water, dirt and particles. The membrane is preferably chemically inert, UV-resistant, surface-stable and temperature-resistant. With the features mentioned above, the frame can be optimally equipped for a large number of applications. Fiber-reinforced plastics are preferably used here, which have a high level of strength and low weight. In connection with a structural insert in the form of the at least one porous body, which forms the receptacle for the energy storage element, the frame can be made very thin and weight-saving. The frame and the at least one porous body are preferably glued together in order to combine the advantages of both materials—the elasticity of the porous body and the strength of the fiber-reinforced plastic—in a composite material to form the housing according to the invention.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Ausgabe der Erfindung gelöst durch eine Energiespeichervorrichtung mit einem Gehäuse nach einer der vorangehenden Ausführungen, wobei wenigstens ein Energiespeicherelement in dem Gehäuse angeordnet ist.According to a second aspect of the invention, the issue of the invention mentioned at the outset is achieved by an energy storage device having a housing according to one of the preceding embodiments, with at least one energy storage element being arranged in the housing.

Es kann von Vorteil sein, wenn das Energiespeicherelement wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:

  • - Das Energiespeicherelement umfasst wenigstens eine Energiespeicherzelle, vorzugsweise eine Batteriezelle, bevorzugt eine Sekundärbatterie- oder Akkuzelle.
  • - Das Energiespeicherelement umfasst wenigstens eine Lithium-Eisenphosphat-Akkuzelle, wobei die Lithium-Eisenphosphat-Akkuzelle Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) vorzugsweise als Kathodenmaterial umfasst.
  • - Das Energiespeicherelement ist im Wesentlichen in den wenigstens einen Körper eingebettet.
  • - Das Energiespeicherelement ist kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder spielfrei in der Aufnahme angeordnet.
  • - Das Energiespeicherelement füllt die Aufnahme im Wesentlichen vollständig aus.
  • - Das Energiespeicherelement ist zumindest teilweise, vorzugsweise um wenigstens einen Umfang, bevorzugt vollständig von dem wenigstens einen Körper umgeben.
  • - Das Energiespeicherelement oder wenigstens eine Energiespeicherzelle kontaktiert den wenigstens einen Körper wenigstens an einem Teil seines Umfangs, vorzugsweise an wenigstens einem Teil seiner Mantelfläche.
  • - Das Energiespeicherelement oder wenigstens eine Energiespeicherzelle ist zylindrisch, quaderförmig oder würfelförmig ausgebildet, wobei der Pluspol und der Minuspol vorzugsweise an verschiedenen Enden des Energiespeicherelements ausgebildet sind.
  • - Das Energiespeicherelement umfasst einen Arbeitstemperaturbereich von - 30°C bis + 60°C, vorzugsweise von 0°C bis + 40°C, bevorzugt von +15°C bis + 25°C.
  • - Das Energiespeicherelement oder wenigstens eine Energiespeicherzelle ist herausnehmbar in der Aufnahme angeordnet.
  • - Das Energiespeicherelement weist ein Übermaß gegenüber der Aufnahme auf, so dass das Energiespeicherelement durch elastische Verformung des Körpers in die Aufnahme einsetzbar ist und/oder das Energiespeicherelement kraftschlüssig in der Aufnahme festgelegt ist.
  • - Das Energiespeicherelement umfasst wenigstens zwei Energiespeicherzellen, die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Energiespeicherzellen vorzugsweise über ein Verbindungselement verbunden sind.
  • - Das Energiespeicherelement umfasst eine Vielzahl von vorzugsweise parallel angeordneten Energiespeicherzellen, die zu einem Paket mit vorzugsweise wenigstens zwei Reihen und wenigstens zwei Spalten von Energiespeicherzellen verbunden sind, wobei bevorzugt wenigstens einige Energiespeicherzellen der äußeren Reihen und/oder Spalten des Pakets den wenigstens einen Körper an einem Teil ihres Umfangs kontaktieren.
It can be advantageous if the energy storage element has at least one of the following features:
  • - The energy storage element comprises at least one energy storage cell, preferably a battery cell, preferably a secondary battery or rechargeable battery cell.
  • - The energy storage element comprises at least one lithium iron phosphate battery cell, wherein the lithium iron phosphate battery cell lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) preferably comprises as a cathode material.
  • - The energy storage element is essentially embedded in the at least one body.
  • - The energy storage element is non-positively and/or positively and/or cohesively and/or arranged without play in the receptacle.
  • - The energy storage element fills the recording essentially completely.
  • - The energy storage element is at least partially, preferably at least one Scope, preferably completely surrounded by the at least one body.
  • - The energy storage element or at least one energy storage cell contacts the at least one body at least on part of its circumference, preferably on at least part of its lateral surface.
  • - The energy storage element or at least one energy storage cell is cylindrical, cuboid or cube-shaped, with the positive pole and the negative pole preferably being formed at different ends of the energy storage element.
  • - The energy storage element includes a working temperature range from -30 °C to +60 °C, preferably from 0 °C to +40 °C, preferably from +15 °C to +25 °C.
  • - The energy storage element or at least one energy storage cell is arranged in a removable manner in the receptacle.
  • - The energy storage element is oversized in relation to the receptacle, so that the energy storage element can be inserted into the receptacle by elastic deformation of the body and/or the energy storage element is fixed in the receptacle with a non-positive fit.
  • - The energy storage element comprises at least two energy storage cells, which are preferably arranged essentially parallel to one another, wherein the energy storage cells are preferably connected via a connecting element.
  • - The energy storage element comprises a multiplicity of energy storage cells, preferably arranged in parallel, which are connected to form a package with preferably at least two rows and at least two columns of energy storage cells, with at least some energy storage cells of the outer rows and/or columns of the package preferably having the at least one body on a Contact part of their scope.

Akkuzellen auf Basis von Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) zeichnen sich aus durch die geringe Wärmeentwicklung beim Ladevorgang. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit der Tatsache, dass die Wärmeabgabe an die Umgebung bedingt durch das als Isolator wirkende, poröse Material deutlich eingeschränkt ist. Allerdings beschränkt das poröse Material nicht nur die Wärmeabgabe an die Umgebung, sondern vor allem die Wärmeaufnahme aus der Umgebung. Im Ergebnis ist der Wärmehaushalt des Energiespeicherelements aufgrund der thermischen Isolationseigenschaften des Gehäuses gut kontrollierbar. Ein passives Druckausgleichselement sorgt dafür, warme Luft zusätzlich aus dem Gehäuse abzuführen. Es findet ein Druckausgleich statt, so dass die Umgebungsluft im Gehäuse immer maximal die das Gehäuse umgebende Temperatur hat. Im Fahrtwind kommt dieser Effekt dann besonders zum Tragen.Battery cells based on lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) are characterized by the low heat development during the charging process. This property is particularly advantageous in connection with the fact that the heat dissipation to the environment is significantly restricted due to the porous material acting as an insulator. However, the porous material not only limits the heat emission to the environment, but above all the heat absorption from the environment. As a result, the heat balance of the energy storage element can be easily controlled due to the thermal insulation properties of the housing. A passive pressure compensation element ensures that warm air is also discharged from the housing. A pressure equalization takes place so that the ambient air in the housing always has the maximum temperature surrounding the housing. This effect is particularly noticeable in the headwind.

Die paketförmige Anordnung einzelner Speicherzellen erleichtert die Montage und die Transport sowie die Verschaltung und Verbindung mit der Elektronik. Bei Bedarf kann das Energiespeicherelement einfach aus dem Gehäuse entfernt werden.The pack-like arrangement of individual storage cells facilitates assembly and transport as well as interconnection and connection with the electronics. If necessary, the energy storage element can be easily removed from the housing.

Vorteilhaft kann auch Verwendung der Energiespeichervorrichtung nach einer der vorangehenden Ausführungen als Energiespeichervorrichtung für Kraftfahrzeuge sein, vorzugsweise im Rennsportbereich.It can also be advantageous to use the energy storage device according to one of the preceding statements as an energy storage device for motor vehicles, preferably in the field of racing.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung, vorzugsweise der Energiespeichervorrichtung einer der vorangehenden Ausführungen, umfassend die Schritte:

  • - Schritt 1: Bereitstellen eines porösen Materials.
  • - Schritt 2: Herausarbeiten wenigstens eines Körpers zur Ausbildung wenigstens einer Aufnahme für wenigstens ein Energiespeicherelement aus dem porösen Material durch ein Abtragsverfahren, vorzugsweise durch ein Trennverfahren und/oder Erosionsverfahren, bevorzugt durch ein Schneidverfahren und/oder ein Fräsverfahren.
  • - Schritt 3: Verbinden des wenigstens einen Körpers mit einem Rahmen zu einem Gehäuse, vorzugsweise durch Verkleben.
  • - Schritt 4: Anordnen wenigstens eines Energiespeicherelements in der Aufnahme.
According to a third aspect of the invention, the object of the invention mentioned at the beginning is achieved by a method for producing an energy storage device, preferably the energy storage device of one of the preceding versions, comprising the steps:
  • - Step 1: Prepare a porous material.
  • - Step 2: Working out at least one body to form at least one receptacle for at least one energy storage element from the porous material by a removal process, preferably by a cutting process and/or erosion process, preferably by a cutting process and/or a milling process.
  • - Step 3: connecting the at least one body to a frame to form a housing, preferably by gluing.
  • - Step 4: arranging at least one energy storage element in the receptacle.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren wenigstens einen der folgenden Schritte:

  • - Herstellen des Rahmens aus einer Vielzahl von Rahmenteilen, vorzugsweise vor Schritt 3, umfassend die Teilschritte:
  • - Positionieren von Seitenteilen gegenüber einer Bodenplatte, wobei die Seitenteile und/oder die Bodenplatte aus kohlefaserverstärktem Kunststoff bestehen.
  • - Verbinden der Seitenteile mit der Bodenplatte, vorzugsweise durch Verkleben.
  • - Verbinden des wenigstens einen Energiespeicherelements mit einer Elektronik der Energiespeichervorrichtung, vorzugsweise als Schritt 5.
  • - Verschließen der Aufnahme, vorzugsweise durch einen Deckel, bevorzugt als Schritt 6.
The method advantageously includes at least one of the following steps:
  • - Manufacture of the frame from a plurality of frame parts, preferably before step 3, comprising the sub-steps:
  • - Positioning of side parts in relation to a base plate, the side parts and/or the base plate being made of carbon fiber reinforced plastic.
  • - Connecting the side parts to the base plate, preferably by gluing.
  • - Connecting the at least one energy storage element to electronics of the energy storage device, preferably as step 5.
  • - Closing the receptacle, preferably with a lid, preferably as step 6.

Die Erfindung ist nicht auf die ausdrücklich beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombinationen der Merkmale, die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen offenbart sind.The invention is not limited to the embodiments expressly described. Further advantageous exemplary embodiments result from combinations of the features that are disclosed in the claims, the description and the drawings.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Energiespeichervorrichtung. 1 shows an exploded view of the energy storage device according to the invention.
  • 2 zeigt einen Schnitt B-B durch die Explosionsdarstellung gemäß 1. 2 shows a section BB through the exploded view according to FIG 1 .
  • 3 zeigt einen Schnitt C-C durch die Explosionsdarstellung gemäß 1. 3 shows a section CC through the exploded view according to FIG 1 .
  • 4 zeigt die erfindungsgemäße Energiespeichervorrichtung gemäß 1 im Montagezustand. 4 shows the energy storage device according to the invention according to FIG 1 in assembly condition.
  • 5 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Energiespeichervorrichtung gemäß 4 orthogonal zur Z-Achse. 5 shows a section through the energy storage device according to the invention according to FIG 4 orthogonal to the Z axis.
  • 6 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Energiespeichervorrichtung gemäß 4 orthogonal zur Y-Achse. 6 shows a section through the energy storage device according to the invention according to FIG 4 orthogonal to the Y axis.
  • 7 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Energiespeichervorrichtung gemäß 4 orthogonal zur X-Achse. 7 shows a section through the energy storage device according to the invention according to FIG 4 orthogonal to the X-axis.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsDetailed description of the preferred embodiment

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren beschrieben.The preferred embodiment of the invention is described below with reference to the figures.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Energiespeichervorrichtung ist eine Auto- oder Motorradbatterie für den Rennsport mit Lithium-Eisenphosphat-Akkus (Akkus auf LiFePO4-Basis), die in vernetzten Polyethylenschaumstoff (PE-Schaum) eingebettet und von einem Rahmen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) umgeben sind.The preferred exemplary embodiment of the energy storage device according to the invention is a car or motorcycle battery for racing with lithium iron phosphate batteries (batteries based on LiFePO 4 ) embedded in crosslinked polyethylene foam (PE foam) and surrounded by a frame made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP). are surrounded.

Zunächst werden die Komponenten des erfindungsgemäßen Gehäuses 1 mit Bezug auf die Figuren erläutert, bevor die erfindungsgemäße Energiespeichervorrichtung und das Verfahren zu deren Herstellung im Detail beschrieben werden.First, the components of the housing 1 according to the invention are explained with reference to the figures, before the energy storage device according to the invention and the method for its manufacture are described in detail.

Komponente A: Rahmen Wie in den Figuren zu erkennen ist, ist er Rahmen 4 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst eine Bodenplatte 41 mit einer umlaufenden Nut, die als Halterung 45 für vier plattenförmige Seitenteile 42 dient. Dadurch können die Seitenteile 42 vor dem eigentlichen Fügen bequem ausgerichtet werden. Die Bodenplatte 41 und die Seitenteile 42 bilden gemeinsam eine quaderförmige Aufnahme 43. An den entgegengesetzten Längsseiten und Querseiten der Bodenplatte 41 sind Langlöcher 44 zur Schraubbefestigung der Energiespeichervorrichtung an einem Fahrzeug vorgesehen.Component A: Frame As can be seen in the figures, the frame 4 is constructed in several parts and includes a base plate 41 with a circumferential groove, which serves as a holder 45 for four plate-shaped side parts 42 . As a result, the side parts 42 can be easily aligned before the actual joining. The base plate 41 and the side parts 42 together form a cuboid receptacle 43. Slots 44 for screwing the energy storage device to a vehicle are provided on the opposite longitudinal sides and transverse sides of the base plate 41.

Der Werkstoff der Bodenplatte 41 und der Seitenteile 42 ist CFK-Prepreg, bestehend aus Kohlefaser und Epoxiharz. Die Dicke der Bodenplatte 41 und der Seitenteile 42 liegt bei ca. 1 mm. Der Werkstoff CFK-Prepreg zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit aus.The material of the base plate 41 and the side parts 42 is CFRP prepreg, consisting of carbon fiber and epoxy resin. The thickness of the bottom plate 41 and the side parts 42 is about 1 mm. The CFRP prepreg material is characterized by high strength, weather resistance and chemical resistance.

Komponente B: Körper aus porösem MaterialComponent B: Body made of porous material

Der die Aufnahme 3 bildende Körper 11 mit quaderförmiger Außenkontur ist durch ein Abtragverfahren monolithisch aus einem Werkstück aus vernetztem PE-Schaum herausgearbeitet. Die Außenkontur des Körpers 11 ist exakt auf die Innenkontur der Aufnahme 43 des Rahmens 4 abgestimmt. Der Körper 11 weist eine Länge von ca. 0,25 m bei einer Breite von ca. 0,15 m und einer Höhe von ca. 0,15 m auf. Die Aufnahme 3 wird durch den Körper 11 gebildet und erstreckt sich als Durchbruch von einer Oberseite zu einer Unterseite des Körpers 11. Die Aufnahme 3 wird bodenseitig durch die passgenauen, plattenförmigen Schaumstoffkörper 12 und 13 verschlossen, die zwischen sich eine Aufnahme für die Elektronik 5 der Energiespeichervorrichtung bilden.The body 11 that forms the receptacle 3 and has a cuboid outer contour is machined monolithically from a workpiece made of cross-linked PE foam using a removal process. The outer contour of the body 11 is matched exactly to the inner contour of the receptacle 43 of the frame 4 . The body 11 has a length of approximately 0.25 m, a width of approximately 0.15 m and a height of approximately 0.15 m. The receptacle 3 is formed by the body 11 and extends as an opening from an upper side to an underside of the body 11. The receptacle 3 is closed on the bottom by the precisely fitting, plate-shaped foam bodies 12 and 13, which between them have a receptacle for the electronics 5 of the Form energy storage device.

Die Innenkontur der Aufnahme 3 ist zur Anordnung des Energiespeicherelements 2 genau auf die Außenkontur des Energiespeicherelements 2 abgestimmt. An der Innenseite der Aufnahme sind Rippen 14 und Taschen 15 vorgesehen, die auf die Kontur von Energiespeicherzellen 22 abgestimmt sind und zur spielfreien Positionierung des Energiespeicherelements 2 dienen.The inner contour of the receptacle 3 is precisely matched to the outer contour of the energy storage element 2 for arranging the energy storage element 2 . Ribs 14 and pockets 15 are provided on the inside of the receptacle, which are matched to the contour of energy storage cells 22 and are used for positioning the energy storage element 2 without play.

Die Körper 11, 12, 13 bestehen aus physikalisch vernetztem PE-Schaum, der sich durch eine geringe elektrische Leitfähigkeit (Isolator), hohe Wärmedämmung, Flammwidrigkeit, Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischer Strahlung, hohe Druckhärte und gute Energieaufnahme (insbesondere im Crashfall) auszeichnet. Der vernetzte PE- Schaumstoff weist beispielsweise eine geschlossene Zellstruktur mit einer Porengröße von ca. 0,3 mm bis 0,4 mm und einer Dichte von ca. 30 kg/m3 auf. Die Wärmeleitfähigkeit des PE-Schaumstoffs liegt etwa bei 0,035 W/mK. Mit einer Bruchdehnung von mehr als 80% und einer Zugfestigkeit von über 150 kPa (gemessen nach EN ISO 1926) ist das Material flexibel und elastisch, aber hinreichend formstabil. Vorzugsweise wird ein flammwidriger PE-Schaumstoff eingesetzt der eine Entflammbarkeit von unter 100 mm/min aufweist (gemessen nach FMVSS 302 oder DIN 7520). Alternativ oder zusätzlich bildet der PE-Schaumstoff brand- oder flammhemmende Verbrennungsprodukte oder umfasst brand- oder flammhemmende Einschlüsse wie Stickstoff, die einer Brandentwicklung entgegenwirken.The bodies 11, 12, 13 consist of physically cross-linked PE foam, which is characterized by low electrical conductivity (insulator), high thermal insulation, flame retardance, shielding properties against electromagnetic radiation, high compressive strength and good energy absorption (especially in the event of a crash). The crosslinked PE foam has, for example, a closed cell structure with a pore size of about 0.3 mm to 0.4 mm and a density of about 30 kg/m 3 . The thermal conductivity of the PE foam is around 0.035 W/mK. With an elongation at break of more than 80% and a tensile strength of over 150 kPa (measured according to EN ISO 1926), the material is flexible and elastic, but sufficiently dimensionally stable. A flame-retardant PE foam is preferably used which has a flammability of less than 100 mm/min (measured according to FMVSS 302 or DIN 7520). Alternatively or In addition, the PE foam forms fire or flame retardant combustion products or includes fire or flame retardant inclusions such as nitrogen, which counteract fire development.

Komponente C: Elektronik (BMS-Modul)Component C: Electronics (BMS module)

In einer Aufnahme zwischen den beiden bodenseitigen Schaumplatten 12, 13 ist ein Elektronik-Modul 5 bzw. Balancer-Modul angeordnet, welches den Ladestrom der Lichtmaschine gleichmäßig auf die einzelnen Energiespeicherzellen 21 verteilt. Dadurch wird die Lebensdauer der Energiespeicherzellen 21 erhöht. Die Leitungen zur Verbindung des Elektronik-Moduls 5 mit den Energiespeicherzellen 21 erstrecken sich vorzugsweise durch die beiden bodenseitigen Schaumplatten 12, 13 in die darüber liegende Aufnahme 3. das Elektronik-Modul 5 kann aber auch oberhalb der Energiespeicherzellen 21 angeordnet sein.An electronic module 5 or balancer module, which distributes the charging current of the alternator evenly to the individual energy storage cells 21, is arranged in a receptacle between the two foam panels 12, 13 on the bottom side. As a result, the service life of the energy storage cells 21 is increased. The lines for connecting the electronics module 5 to the energy storage cells 21 preferably extend through the two bottom foam panels 12, 13 into the receptacle 3 above them. However, the electronics module 5 can also be arranged above the energy storage cells 21.

Komponente D: EnergiespeicherelementComponent D: Energy storage element

Das Energiespeicherelement 2 ist im vorliegenden Fall als Paket von zylindrischen Energiespeicherzellen 21 ausgebildet, die mechanisch über Verbindungselemente 22 verbunden bzw. verschweißt sind. Im vorliegenden Fall umfasst das Paket vier Spalten und drei Reihen von Energiespeicherzellen 21, wobei die Energiespeicherzellen 21 exakt parallel zueinander ausgerichtet sind und die jeweils in einer Spalte und die jeweils in einer Reihe angeordneten Energiespeicherzellen 21 entlang einer geraden Linie aufgereiht sind.In the present case, the energy storage element 2 is designed as a package of cylindrical energy storage cells 21 which are mechanically connected or welded via connecting elements 22 . In the present case, the package comprises four columns and three rows of energy storage cells 21, the energy storage cells 21 being aligned exactly parallel to one another and the energy storage cells 21 arranged in a column and in a row being lined up along a straight line.

Bevorzugte Ausführungen sind Energiespeicherelemente 2 mit insgesamt 4, 8, 12, 16, 24 oder 36 LiFePo4-Akkuzellen 21, die beispielsweise folgende Anordnungen aufweisen können:

  • - Vier Spalten, eine Reihe → 13,2V / 2,5Ah
  • - Vier Spalten, zwei Reihen → 13,2V / 5Ah
  • - Vier Spalten, drei Reihen → 13,2V / 7,5Ah
  • - Vier Spalten, vier Reihen → 13,2V / 10Ah
  • - Vier Spalten, sechs Reihen → 13,2V / 15Ah
  • - Vier Spalten, neun Reihen → 13,2V / 22,5Ah
Preferred embodiments are energy storage elements 2 with a total of 4, 8, 12, 16, 24 or 36 LiFePo4 battery cells 21, which can have the following arrangements, for example:
  • - Four columns, one row → 13.2V / 2.5Ah
  • - Four columns, two rows → 13.2V / 5Ah
  • - Four columns, three rows → 13.2V / 7.5Ah
  • - Four columns, four rows → 13.2V / 10Ah
  • - Four columns, six rows → 13.2V / 15Ah
  • - Four columns, nine rows → 13.2V / 22.5Ah

Anmerkung: da bei Akkus auf Lithium Basis im Vergleich zu AGM-Akus die Nominalspannung bei Energieentnahme kaum abfällt, wird die Kapazität gemeinhin um den Faktor 3 angegeben (7,5Ah LiFePo4 entspricht ca 22,5 Ah AGM-Akku)Note: since the nominal voltage of lithium-based batteries hardly drops when energy is drawn compared to AGM batteries, the capacity is generally specified by a factor of 3 (7.5 Ah LiFePo4 corresponds to approx. 22.5 Ah AGM batteries)

Das Energiespeicherelement 2 weist ein geringes Übermaß gegenüber der Aufnahme 3 auf, so dass es unter geringfügiger elastischer Verformung des Körpers 11 in die Aufnahme 3 einsetzbar ist und dort spielfrei im Schaumstoff eingebettet ist.The energy storage element 2 is slightly oversized compared to the receptacle 3, so that it can be inserted into the receptacle 3 with slight elastic deformation of the body 11 and is embedded in the foam there without play.

Komponente E: DeckelComponent E: Lid

Ein plattenförmiger Deckel 6 bildet einen Verschluss für die Aufnahme 43 des Rahmens 4 sowie für die Aufnahme für das Energiespeicherelement 2. Der Deckel 6 besteht aus einem undurchsichtigen Kunststoff, z.B. Polycarbonat (PC), Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS) oder Polyethylen (PE) und umfasst wärmegefügte Poladapter 62 aus Messing M6 oder andere Gewinde (metrisch / UNF). Diese sind in entsprechenden Abstandshaltern 61 zur Innenseite des Rahmens 4 angeordnet und mit dem Deckel 6 verklebt. Die beiden Abstandshalter 61 für die Poladapter 62 sind nicht mit dem Deckel 6 verklebt sondern werden ebenfalls mit warmgefügt. Der Deckel 6 zeichnet sich aus durch eine geringe elektrische Leitfähigkeit (Isolator), Schlagzähigkeit und gute Abschirmeigenschaften gegenüber elektromagnetischer Strahlung.A plate-shaped cover 6 forms a closure for the receptacle 43 of the frame 4 and for the receptacle for the energy storage element 2. The cover 6 consists of an opaque plastic, e.g. polycarbonate (PC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) or polyethylene (PE) and includes heat-joined Pole adapter 62 made of brass M6 or other thread (metric / UNF). These are arranged in corresponding spacers 61 on the inside of the frame 4 and glued to the cover 6 . The two spacers 61 for the pole adapter 62 are not glued to the cover 6 but are also heat-joined. The cover 6 is characterized by low electrical conductivity (insulator), impact strength and good shielding properties against electromagnetic radiation.

Nachstehend wird das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der Energiespeichervorrichtung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren im Detail beschrieben.The preferred method for manufacturing the energy storage device is described in detail below with reference to the accompanying figures.

Verfahren zur Herstellung der EnergiespeichervorrichtungMethod of manufacturing the energy storage device

Zunächst wird der Körper 11 mit einer Länge von ca. 0,25 m, einer Breite von ca. 0,15 m und einer Höhe von ca. 0,15 m aus einem blockförmigen Werkstück aus dem vernetzten PE-Schaumstoff durch Schneidbearbeitung herausgeschnitten. Anschließend wird die Aufnahme 3 zur Anordnung des Energiespeicherelements 2 von einer Oberseite des Körpers 11 durch Fräsbearbeitung eingearbeitet. Die Schaumstoffkörper 12, 13 werden vorzugsweise aus demselben porösen Material passgenau zugeschnitten. Die Lage und Abmessung der Aufnahme 3 kann je nach der Form und Anzahl der Energiespeicherelemente 2 festgelegt werden, wobei die gewünschte thermische und mechanische Entkopplung vom auszustattenden Kraftfahrzeug optimiert werden soll, die Anordnung aber gleichzeitig möglichst kompakt sein sollte.First, the body 11 with a length of approx. 0.25 m, a width of approx. 0.15 m and a height of approx. 0.15 m is cut out of a block-shaped workpiece from the crosslinked PE foam by cutting. The receptacle 3 for arranging the energy storage element 2 is then incorporated from an upper side of the body 11 by milling. The foam bodies 12, 13 are preferably cut to fit from the same porous material. The position and dimensions of the receptacle 3 can be determined depending on the shape and number of the energy storage elements 2, whereby the desired thermal and mechanical decoupling from the motor vehicle to be equipped should be optimized, but the arrangement should be as compact as possible at the same time.

Anschließend wird der Rahmen 4 aus den plattenförmigen Rahmenbauteilen 41, 42 aus kohlefaserverstärktem Kunststoff in der oben beschriebenen Weise zusammengesetzt. Die Seitenteile 42 werden in die vorgesehene Halterung 45 der Bodenplatte 41 eingesteckt, um gemeinsam mit der Bodenplatte 41 die Aufnahme 43 zu bilden.Then the frame 4 is assembled from the plate-shaped frame components 41, 42 made of carbon fiber reinforced plastic in the manner described above. The side parts 42 are inserted into the holder 45 provided for the base plate 41 in order to form the receptacle 43 together with the base plate 41 .

Anschließend werden die Rahmenteile 41, 42 innenseitig mit Klebstoff beschichtet und die Schaumstoffkörper 11, 12, 13 in der in den Figuren gezeigten Anordnung unter Zwischenschaltung des Elektronik-Moduls 5 (und entsprechenden Leitungen; nicht gezeigt) in die Aufnahme 43 des Rahmens 4 eingesetzt. Der Rahmen 4 bildet sozusagen eine Hülle um die Schaumstoffkörper 11, 12, 13. Wenn die poröse Schaumstruktur des PE-Schaumstoffs zur Außenseite der Schaumstoffkörper 11, 12 freiliegt, kann ein Klebstoff in die Schaumstruktur eindringen und sich dort verankern. Dadurch kann eine Festigkeit der Klebeverbindung zwischen den Rahmenteilen 41, 42 und den Schaumstoffkörper 11, 12 zusätzlich erhöht werden.Then the frame parts 41, 42 are coated on the inside with adhesive and the foam bodies 11, 12, 13 in the figures shown arrangement with the interposition of the electronics module 5 (and corresponding lines; not shown) in the receptacle 43 of the frame 4 used. The frame 4 forms, so to speak, a shell around the foam bodies 11, 12, 13. If the porous foam structure of the PE foam is exposed to the outside of the foam bodies 11, 12, an adhesive can penetrate the foam structure and anchor itself there. As a result, the strength of the adhesive connection between the frame parts 41, 42 and the foam body 11, 12 can be additionally increased.

Anschließend wird das Energiespeicherelement 2 in die Aufnahme 3 eingepresst, so dass das Energiespeicherelement 2 zumindest mit dem Schaumstoffkörper 11 kraftschlüssig verbunden ist und lagesicher sowie spielfrei in der Aufnahme 3 positioniert ist. Die Art und Anzahl der Energiespeicherelemente 2 richtet sich nach der gewünschten Kapazität der Energiespeichervorrichtung. Das Energiespeicherelement 2 wird herausnehmbar in der Aufnahme 3 eingesetzt, so dass entweder das Energiespeicherelement 2 oder der Körper 11 bei Bedarf austauschbar ist. Der vernetzte PE-Schaumstoff weist bei sachgemäßer Behandlung in etwa eine Lebensdauer von 5 bis 7 Jahren auf.Subsequently, the energy storage element 2 is pressed into the receptacle 3 so that the energy storage element 2 is non-positively connected at least to the foam body 11 and is positioned securely and without play in the receptacle 3 . The type and number of energy storage elements 2 depends on the desired capacity of the energy storage device. The energy storage element 2 is removably inserted into the receptacle 3 so that either the energy storage element 2 or the body 11 can be exchanged if necessary. The cross-linked PE foam has a service life of around 5 to 7 years if treated properly.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Zusammengefasst bietet das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung die folgenden Vorteile.In summary, the preferred embodiment of the invention offers the following advantages.

Vorteil 1: Thermische IsolierungAdvantage 1: Thermal insulation

Energiespeicherelemente auf LiFePO4-Basis altern bei Wärmeeinwirkung über +60°C und unter 0°C wesentlich schneller. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt im Bereich von +15°C bis +25°C. Werden Energiespeicherelemente auf Lithium-Basis als reine Starterakkus eingesetzt, emittieren diese kaum Wärme. Verwendet man sie als Energiequelle für sämtliche Verbraucher im Fahrzeug (z. B bei Fahrten ohne Lichtmaschine) kann eine aktive oder passive Kühlung vorgesehen werden. Ein wesentlicher Vorteil der Energiespeicherelemente auf LiFePO4-Basis liegt in der geringen Wärmeentwicklung beim Ladevorgang. Allerdings können die Energiespeicherelemente bei Einsätzen im Kraftfahrzeugbereich, insbesondere im Rennsport, durch die Abwärme des Motors, vor allem durch Wärmestrahlung in Motornähe, erheblich erhitzt werden. Die Einbettung der Energiespeicherelemente in das poröse Material des Gehäuses bewirkt eine thermische Entkopplung der Energiespeicherelemente von externen Wärmequellen wie dem Motor im Hinblick auf Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion.Energy storage elements based on LiFePO 4 age much more quickly when exposed to heat above +60°C and below 0°C. The preferred temperature range is from +15°C to +25°C. If lithium-based energy storage elements are used purely as starter batteries, they hardly emit any heat. If they are used as an energy source for all consumers in the vehicle (e.g. when driving without an alternator), active or passive cooling can be provided. A significant advantage of the energy storage elements based on LiFePO 4 lies in the low heat development during the charging process. However, when used in motor vehicles, in particular in racing, the energy storage elements can be heated considerably by the waste heat from the engine, especially by thermal radiation in the vicinity of the engine. The embedding of the energy storage elements in the porous material of the housing causes a thermal decoupling of the energy storage elements from external heat sources such as the engine with regard to thermal conduction, thermal radiation and convection.

Vorteil 2: Verbesserung der TragstrukturAdvantage 2: Improvement of the supporting structure

Das poröse Gehäusematerial absorbiert mechanische Schwingungen im Fahrbetrieb und sorgt so für eine möglichst erschütterungsfreie Lagerung der Energiespeicherelemente. Die geschlossene Zellstruktur des PE-Schaumstoffs und dessen elastische Eigenschaften sorgen für gute Dämpfungseigenschaften, wobei sich die Dämpfungseffekte durch die Elastizität des Materials mit den Dämpfungseffekten aufgrund der Kompression des in den Zellen eingeschlossenen Gases überlagern. Dadurch werden die Kontaktstellen der Energiespeicherelemente geschützt und die Gefahr von Verschleiß oder Unterbrechungen an den Kontaktstellen erheblich verringert. Zugleich sorgt die geringe Dichte des porösen Materials in Verbindung mit dem sehr dünnen Verkleidungsmaterial für minimales Gewicht der gesamten Energiespeichervorrichtung. Zudem werden mechanische Beanspruchungen der Energiespeicherelemente unterbunden, die chemische Reaktionen in den Akkus auslösen können, was im schlimmsten Fall zum Brand führt.The porous housing material absorbs mechanical vibrations when driving and thus ensures that the energy storage elements are mounted as vibration-free as possible. The closed cell structure of the PE foam and its elastic properties ensure good damping properties, with the damping effects due to the elasticity of the material being superimposed on the damping effects due to the compression of the gas enclosed in the cells. This protects the contact points of the energy storage elements and significantly reduces the risk of wear and tear or interruptions at the contact points. At the same time, the low density of the porous material in conjunction with the very thin cladding material ensures that the overall energy storage device weighs minimally. In addition, mechanical stresses on the energy storage elements are prevented, which can trigger chemical reactions in the batteries, which in the worst case can lead to a fire.

Vorteil 3: Verbesserung des CrashverhaltensAdvantage 3: Improvement in crash behavior

Das poröse Gehäusematerial absorbiert die Aufprallenergie insbesondere auch im Crashfall. Die Energiespeicherzellen selbst werden dadurch geschützt und im Idealfall nicht beschädigt. Daher besteht auch eine wesentlich geringere Gefahr von Schäden, die auf eine Beschädigung der Energiespeicherelemente zurückzuführen sind, was im schlimmsten Fall zum Brand führen kann.The porous housing material absorbs the impact energy, especially in the event of a crash. The energy storage cells themselves are thereby protected and ideally not damaged. Therefore, there is also a much lower risk of damage that can be attributed to damage to the energy storage elements, which in the worst case can lead to a fire.

Vorteil 4: Sicherheit im BrandfallAdvantage 4: Safety in case of fire

Energiespeicherzellen auf Lithium-Basis können bei unsachgemäßer Belastung thermisch reagieren, was nach heutigem Stand der Technik ein großes Sicherheitsrisiko darstellt. Der Einsatz von flammwidrigem oder -hemmendem PE-Schaum wirkt einer Brandgefahr entgegen und schafft so zusätzliche Sicherheit.Lithium-based energy storage cells can react thermally if improperly loaded, which represents a major safety risk given the current state of the art. The use of flame-retardant or flame-retardant PE foam counteracts the risk of fire and thus creates additional safety.

Vorteil 5: Abschirmung der elektromagnetischen StrahlungAdvantage 5: Shielding of electromagnetic radiation

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Energiespeichervorrichtung bietet neben den oben genannten Vorteilen auch den überraschendenEffekt, dass die Bordelektronik eines mit der erfindungsgemäßen Energiespeichervorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs von den hohen Strömen beim Laden oder Entladen der Energiespeicherelemente deutlich weniger beeinträchtigt wird. Die elektromagnetische Abschirmung ist im Wesentlichen auf den Einsatz der kohlefaserverstärkten Kunststoffe in der Verkleidung zurückzuführen, da diese leitfähig sind und elektromagnetische Strahlung an die Fahrzeugstruktur ableiten.In addition to the advantages mentioned above, the use of the energy storage device according to the invention also offers the surprising effect that the on-board electronics of a vehicle equipped with the energy storage device according to the invention are significantly less affected by the high currents when charging or discharging the energy storage elements. The electromagnetic shielding is essentially due to the use of carbon fiber reinforced plastics in the fairing, as these are conductive and divert electromagnetic radiation to the vehicle structure.

Dieser Abschirmeffekt kann durch geeignete Auswahl von Zusatzstoffen oder Einlagerungen in den PE-Schaum des Gehäuses oder durch geeignete Beschichtung und/oder Lackierung des Gehäuses und/oder der Verkleidung noch verstärkt werden.This shielding effect can be further intensified by a suitable selection of additives or inclusions in the PE foam of the housing or by suitable coating and/or painting of the housing and/or the cladding.

Vorteil 6: Verringerung der HerstellungskostenAdvantage 6: Reduction of manufacturing costs

Die Material- und Fertigungskosten für die erfindungsgemäße Energiespeichervorrichtung sind ausgesprochen gering. Vernetzte PE-Schaumstoffe als Rohmaterialien sind bei diversen Anbietern kostengünstig verfügbar. Diese Rohmaterialien müssen für die Herstellung des Gehäuses 1 nur noch einzeln konfektioniert bzw. zugeschnitten und mit der erforderlichen Anzahl von Ausnahmen 3 in entsprechender Größe und Ausrichtung z.B. durch Bearbeitung mit einer CNC-Fräse ausgestattet werden. Es ist keine Form zur Herstellung des Gehäuses 1 notwendig. Auch bei den Energiespeicherzellen 21 können Standardbauteile verwendet werden, um verschiedene Kapazitäten darzustellen.The material and production costs for the energy storage device according to the invention are extremely low. Crosslinked PE foams as raw materials are available inexpensively from various suppliers. For the production of the housing 1, these raw materials only have to be assembled or cut individually and equipped with the required number of exceptions 3 of the appropriate size and alignment, for example by machining with a CNC milling machine. No mold for manufacturing the housing 1 is necessary. Standard components can also be used for the energy storage cells 21 in order to represent different capacities.

BezugszeichenlisteReference List

11
GehäuseHousing
22
Energiespeicherelementenergy storage element
33
Aufnahme (für Energiespeicherelement)Recording (for energy storage element)
44
RahmenFrame
55
Elektronikelectronics
1111
Körper (mit Aufnahme)body (with recording)
1212
Körper (unten)body (below)
1313
Körper (oben)body (top)
1414
Ripperib
1515
Tasche (Ausnehmung)bag (recess)
2121
Energiespeicherzelle (LiFePO4-Akkumulatorzelle)Energy storage cell (LiFePO4 accumulator cell)
2222
Verbindungselementfastener
4141
Bodenplattebottom plate
4242
Seitenteileside panels
4343
Aufnahme (für Körper)recording (for body)
4444
Befestigungsöffnungmounting hole
4545
Halterungbracket
66
DeckelLid
6161
Abstandshalterspacers
6262
Poladapter (Messing)Pole adapter (brass)

Claims (9)

Energiespeichervorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (1) umfassend wenigstens eine Aufnahme (3) in der wenigstens ein als Starterakkumulator ausgebildetes Energiespeicherelement (2) aus einzelnen zylinderförmigen Akkumulatorzellen angeordnet ist, wobei die Aufnahme (3) durch wenigstens einen Körper (11, 12, 13) aus einem porösen Material gebildet wird, wobei der Körper (11, 12, 13) ein vernetzter und geschäumter Kunststoff ist, und derart konfiguriert ist, um das Energiespeicherelement (2) mechanisch von einer Fahrzeugstruktur sowie thermisch von einer externen Wärmequelle zu entkoppeln, wobei das Energiespeicherelement (2) ein Übermaß gegenüber der Aufnahme (3) aufweist, wobei das Energiespeicherelement (2) durch elastische Verformung des Körpers (11) herausnehmbar in die Aufnahme (3) eingesetzt ist und kraftschlüssig sowie spielfrei in der Aufnahme (3) festgelegt ist, wobei das Gehäuse (1) einen Rahmen (4) aufweist, der wenigstens ein Druckausgleichselement umfasst, um den Druck innerhalb und außerhalb des Rahmens (4) auszugleichen und die nach Gebrauch emittierte Wärme der Akkuzellen aus dem Gehäuse zu entlassen.Energy storage device, in particular for motor vehicles, with a housing (1) comprising at least one receptacle (3) in which at least one energy storage element (2) designed as a starter accumulator and made up of individual cylindrical accumulator cells is arranged, the receptacle (3) being separated by at least one body (11, 12, 13) is formed from a porous material, the body (11, 12, 13) being a cross-linked and foamed plastic, and being configured to mechanically heat the energy storage element (2) from a vehicle structure as well as thermally from an external heat source decoupling, the energy storage element (2) being oversized in relation to the receptacle (3), the energy storage element (2) being removably inserted into the receptacle (3) by elastic deformation of the body (11) and being held in the receptacle (3 ) is set, wherein the housing (1) has a frame (4) comprising at least one pressure equalization element to equalize the pressure inside and outside the frame (4) and to release the heat emitted by the battery cells after use from the housing. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Körper (11, 12, 13) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist: a. Der Körper (11, 12, 13) ist einstückig und/oder monolithisch ausgebildet. b. Der Körper (11) ist quaderförmig oder würfelförmig ausgebildet. c. Der Körper (12, 13) ist plattenförmig ausgebildet. d. Der Körper (11, 12, 13) umfasst eine Länge und/oder Breite und/oder Höhe im Bereich von 0,05 m bis 1,0 m, vorzugsweise im Bereich von 0,1 m bis 0,5 m, bevorzugt im Bereich von 0,15 m bis 0,25 m. e. Der Körper (11, 12, 13) ist im Materialabtragsverfahren hergestellt, vorzugsweise durch Schneiden und/oder Fräsen eines Werkstücks aus dem porösen Material. f. Der Körper (11, 12, 13) bildet zumindest abschnittsweise eine Aufnahme für eine Elektronik der Energiespeichervorrichtung. g. Der Körper (13) trennt eine Aufnahme für eine Elektronik (5) von der Aufnahme (3) für das wenigstens eine Energiespeicherelement (2) ab. h. Der Körper (11, 12, 13) ist derart konfiguriert, um das Energiespeicherelement (2) thermisch im Hinblick auf Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung und/oder Konvektion von einer externen Wärmequelle zu entkoppeln. i. Der Körper (11, 12, 13) ist derart konfiguriert, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, vorzugsweise durch eine Strahlung abschirmende Lackierung und/oder Beschichtung und/oder durch Strahlung abschirmende Zusatzstoffe. j. Der Körper (11, 12, 13) umfasst Rippen (14) und/oder Taschen (15) an der Innenseite der Aufnahme (3), die vorzugsweise zur Positionierung des Energiespeicherelements (2) dienen.energy storage device claim 1 , characterized in that the at least one body (11, 12, 13) has at least one of the following features: a. The body (11, 12, 13) is designed in one piece and/or monolithically. b. The body (11) is cuboid or cube-shaped. c. The body (12, 13) is plate-shaped. i.e. The body (11, 12, 13) comprises a length and/or width and/or height in the range from 0.05 m to 1.0 m, preferably in the range from 0.1 m to 0.5 m, preferably in the range from 0.15 m to 0.25 m The body (11, 12, 13) is produced using the material removal method, preferably by cutting and/or milling a workpiece from the porous material. f. The body (11, 12, 13) forms, at least in sections, a receptacle for electronics of the energy storage device. G. The body (13) separates a receptacle for electronics (5) from the receptacle (3) for the at least one energy storage element (2). H. The body (11, 12, 13) is configured to thermally decouple the energy storage element (2) from an external heat source in terms of heat conduction and/or heat radiation and/or convection. i. The body (11, 12, 13) is configured to shield electromagnetic radiation, preferably by a radiation shielding Varnishing and/or coating and/or radiation-shielding additives. j. The body (11, 12, 13) comprises ribs (14) and/or pockets (15) on the inside of the receptacle (3), which are preferably used to position the energy storage element (2). Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist: a. Das poröse Material ist ein Polyolefin, bevorzugt Polyethylen. b. Das poröse Material ist physikalisch vernetzt und/oder chemisch vernetzt. c. Das poröse Material umfasst eine geschlossene Zellstruktur. d. Das poröse Material weist eine Porengröße im Bereich von 0,1 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm, bevorzugt im Bereich von 0,3 mm bis 0,4 mm auf. e. Das poröse Material weist eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,01 W/mK bis 0,10 W/mK, vorzugsweise im Bereich von 0,02 W/mK bis 0,05 W/mK, bevorzugt im Bereich von 0,03 W/mK bis 0,04 W/mK auf. f. Das poröse Material weist eine Dichte im Bereich von 10 Kg/m3 bis 100 Kg/m3, vorzugsweise im Bereich von 20 Kg/m3 bis 60 Kg/m3, bevorzugt im Bereich von 25 Kg/m3 bis 50 Kg/m3 auf, wobei die Dichte vorzugsweise nach der Norm EN ISO 845 gemessen wird. g. Das poröse Material weist eine Bruchdehnung von wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 60%, bevorzugt wenigstens 80% auf, wobei die Bruchdehnung vorzugsweise nach der Norm ISO-1798 gemessen wird. h. Das poröse Material weist eine Zugfestigkeit von wenigstens 100 kPa, vorzugsweise wenigstens 150 kPa, bevorzugt wenigstens 200 kPa auf, wobei die Zugfestigkeit vorzugsweise nach der Norm EN ISO 1926 gemessen wird. i. Das poröse Material weist eine Entflammbarkeit von maximal 100 mm/min auf, wobei die Entflammbarkeit vorzugsweise nach der Norm FMVSS 302 oder der Norm DIN 75200 gemessen wird. j. Eine Zellstruktur des porösen Materials ist an der Außenseite des Körpers (1) und/oder an der Innenseite der Aufnahme (3) freigelegt und/oder geöffnet. k. Das poröse Material ist brand- oder flammhemmend und/oder bildet brand- oder flammhemmende Verbrennungsprodukte und/oder umfasst brand- oder flammhemmende Einschlüsse, vorzugsweise Stickstoff. I. Das poröse Material ist flexibel und/oder elastisch. m. Das poröse Material ist derart konfiguriert, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, vorzugsweise durch wenigstens einen Strahlung abschirmenden Zuschlagstoff.Energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the porous material has at least one of the following features: a. The porous material is a polyolefin, preferably polyethylene. b. The porous material is physically crosslinked and/or chemically crosslinked. c. The porous material includes a closed cell structure. i.e. The porous material has a pore size in the range from 0.1 mm to 1.0 mm, preferably in the range from 0.2 mm to 0.5 mm, preferably in the range from 0.3 mm to 0.4 mm. e. The porous material has a thermal conductivity in the range from 0.01 W/mK to 0.10 W/mK, preferably in the range from 0.02 W/mK to 0.05 W/mK, preferably in the range from 0.03 W/mK mK to 0.04 W/mK. f. The porous material has a density in the range from 10 kg/m 3 to 100 kg/m 3 , preferably in the range from 20 kg/m 3 to 60 kg/m 3 , preferably in the range from 25 kg/m 3 to 50 Kg/m 3 , the density preferably being measured according to the EN ISO 845 standard. G. The porous material has an elongation at break of at least 50%, preferably at least 60%, preferably at least 80%, the elongation at break preferably being measured according to the ISO-1798 standard. H. The porous material has a tensile strength of at least 100 kPa, preferably at least 150 kPa, preferably at least 200 kPa, the tensile strength preferably being measured according to the EN ISO 1926 standard. i. The porous material has a flammability of at most 100 mm/min, the flammability preferably being measured according to the FMVSS 302 standard or the DIN 75200 standard. j. A cell structure of the porous material is exposed and/or opened on the outside of the body (1) and/or on the inside of the receptacle (3). k. The porous material is fire or flame retardant and/or forms fire or flame retardant products of combustion and/or includes fire or flame retardant inclusions, preferably nitrogen. I. The porous material is flexible and/or elastic. m. The porous material is configured to shield electromagnetic radiation, preferably by at least one radiation shielding additive. Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (3) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist: a. Die Aufnahme (3) ist zur Anordnung wenigstens eines Lithium-Eisenphosphat-Akkumulators (2) ausgebildet. b. Die Aufnahme (3) erstreckt sich als Durchbruch durch wenigstens einen Körper (11) aus porösem Material. c. Die Aufnahme (3) ist vorzugsweise reversibel verschließbar oder verschlossen, wenigstens einseitig, vorzugsweise beidseitig, bevorzugt durch wenigstens einen Körper (12, 13) aus porösem Material und/oder einen Deckel (6). d. Die Aufnahme (3) definiert ein in Wesentlichen quaderförmiges oder würfelförmiges Volumen zur Anordnung des wenigstens einen Energiespeicherelements (2). e. Eine Innenkontur der Aufnahme (3) ist an eine Außenkontur des wenigstens einen Energiespeicherelements (2) angepasst.Energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the receptacle (3) has at least one of the following features: a. The receptacle (3) is designed to accommodate at least one lithium iron phosphate battery (2). b. The receptacle (3) extends as an opening through at least one body (11) made of porous material. c. The receptacle (3) can preferably be reversibly closed or closed, at least on one side, preferably on both sides, preferably by at least one body (12, 13) made of porous material and/or a cover (6). i.e. The receptacle (3) defines an essentially cuboid or cube-shaped volume for arranging the at least one energy storage element (2). e. An inner contour of the receptacle (3) is adapted to an outer contour of the at least one energy storage element (2). Energiespeichervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (4) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist: a. Der Rahmen (4) umgibt den wenigstens einen Körper (11, 12, 13) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig. b. Der Rahmen (4) bildet eine Aufnahme (43) für den wenigstens einen Körper (11, 12, 13), wobei die Aufnahme (43) vorzugsweise verschließbar oder verschlossen, bevorzugt reversibel verschließbar oder verschlossen ist, besonders bevorzugt durch einen Deckel (6). c. Eine Innenkontur des Rahmens (4) ist an eine Außenkontur des wenigstens einen Körpers (11, 12, 13) angepasst, wobei der Rahmen (4) vorzugsweise ein quaderförmiges oder würfelförmiges Volumen definiert. d. Der Rahmen (4) umfasst wenigstens zwei miteinander verbindbare Rahmenteile (41, 42), die im verbundenen Zustand eine Aufnahme (43) für den wenigstens einen Körper (11, 12, 13) bilden. e. Wenigstens ein Rahmenteil (41, 42) ist aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugweise aus einem mit Kohlefaser, Glasfaser und/oder Aramidfaser verstärkten Kunststoff ausgebildet. f. Wenigstens ein Rahmenteil (41, 42) ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei die Dicke des plattenförmigen Rahmenteils vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 mm bis 1,5 mm liegt. g. Wenigstens ein Rahmenteil (41), vorzugsweise eine Bodenplatte, umfasst wenigstens eine Befestigungsöffnung (44) zur Befestigung des Gehäuses (1) an einer Fahrzeugstruktur, wobei vorzugsweise mindestens zwei Befestigungsöffnungen (44) an entgegen gesetzten Seiten des Rahmenteils (41) angeordnet sind, wobei bevorzugt mindestens vier Befestigungsöffnungen (44) an den vier Seiten des Rahmenteils (41) angeordnet sind, wobei die Befestigungsöffnung (44) besonders bevorzugt als Langloch ausgebildet ist. h. Wenigstens ein Rahmenteil (41), vorzugsweise eine Bodenplatte, umfasst wenigstens eine Halterung (45) für wenigstens ein anderes Rahmenteil (42), wobei vorzugsweise mehrere Rahmenteile (42) in der Halterung (45) derart anordenbar sind, dass die Rahmenteile (41, 42) gemeinsam eine Aufnahme (43) bilden. i. Der Rahmen (4) ist derart konfiguriert, um elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, vorzugsweise durch Strahlung abschirmende Einschlüsse, bevorzugt durch kohlefaserverstärkte Kunststoffe.Energy storage device according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (4) has at least one of the following features: a. The frame (4) surrounds the at least one body (11, 12, 13) at least partially, preferably completely. b. The frame (4) forms a receptacle (43) for the at least one body (11, 12, 13), the receptacle (43) preferably being closable or closed, preferably reversibly closable or closed, particularly preferably by a cover (6) . c. An inner contour of the frame (4) is adapted to an outer contour of the at least one body (11, 12, 13), the frame (4) preferably defining a cuboid or cube-shaped volume. i.e. The frame (4) comprises at least two frame parts (41, 42) which can be connected to one another and which, when connected, form a receptacle (43) for the at least one body (11, 12, 13). e. At least one frame part (41, 42) is made of a fibre-reinforced plastic, preferably a plastic reinforced with carbon fibre, glass fiber and/or aramide fibre. f. At least one frame part (41, 42) is essentially plate-shaped, the thickness of the plate-shaped frame part preferably being in the range from 0.1 mm to 2 mm, preferably in the range from 0.5 mm to 1.5 mm. G. At least one frame part (41), preferably a base plate, comprises at least one fastening opening (44) for fastening the housing (1) to a vehicle structure, with preferably at least two fastening openings (44) on opposite sides of the frame part (41) are arranged, with preferably at least four fastening openings (44) being arranged on the four sides of the frame part (41), the fastening opening (44) being particularly preferably designed as a slot. H. At least one frame part (41), preferably a base plate, comprises at least one holder (45) for at least one other frame part (42), it being possible for a plurality of frame parts (42) to be arranged in the holder (45) in such a way that the frame parts (41, 42) together form a receptacle (43). i. The frame (4) is configured to shield electromagnetic radiation, preferably by radiation shielding inclusions, preferably carbon fiber reinforced plastics. Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Energiespeicherelement (2) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist: a. Das Energiespeicherelement (2) umfasst wenigstens eine Lithium-Eisenphosphat-Akkuzelle, wobei die Lithium-Eisenphosphat-Akkuzelle Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) als Kathodenmaterial umfasst. b. Das Energiespeicherelement (2) ist formschlüssig und stoffschlüssig in der Aufnahme (3) angeordnet. c. Das Energiespeicherelement (2) füllt die Aufnahme (3) im Wesentlichen vollständig aus. d. Das Energiespeicherelement (2) ist vollständig von dem wenigstens einen Körper (11) umgeben. e. Das Energiespeicherelement (2) oder wenigstens eine Energiespeicherzelle (21) ist zylindrisch, quaderförmig oder würfelförmig ausgebildet, wobei der Pluspol und der Minuspol vorzugsweise an verschiedenen Enden des Energiespeicherelements (2) ausgebildet sind. f. Das Energiespeicherelement (2) umfasst einen Arbeitstemperaturbereich von - 30°C bis + 60°C, vorzugsweise von 0°C bis + 40°C, bevorzugt von +15°C bis + 25°C. g. Das Energiespeicherelement (2) umfasst wenigstens zwei Energiespeicherzellen (21), die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Energiespeicherzellen (21) vorzugsweise über ein Verbindungselement (22) verbunden sind. h. Das Energiespeicherelement (2) umfasst eine Vielzahl von vorzugsweise parallel angeordneten Energiespeicherzellen (21), die zu einem Paket mit vorzugsweise wenigstens zwei Reihen und wenigstens zwei Spalten von Energiespeicherzellen (21) verbunden sind, wobei bevorzugt wenigstens einige Energiespeicherzellen (21) der äußeren Reihen und/oder Spalten des Pakets den wenigstens einen Körper (11) an einem Teil ihres Umfangs kontaktieren.energy storage device claim 5 , characterized in that the at least one energy storage element (2) has at least one of the following features: a. The energy storage element (2) comprises at least one lithium iron phosphate battery cell, the lithium iron phosphate battery cell comprising lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as the cathode material. b. The energy storage element (2) is arranged in a form-fitting and cohesive manner in the receptacle (3). c. The energy storage element (2) fills the receptacle (3) essentially completely. i.e. The energy storage element (2) is completely surrounded by the at least one body (11). e. The energy storage element (2) or at least one energy storage cell (21) is cylindrical, cuboid or cube-shaped, with the positive pole and the negative pole preferably being formed at different ends of the energy storage element (2). f. The energy storage element (2) has a working temperature range from -30°C to +60°C, preferably from 0°C to +40°C, preferably from +15°C to +25°C. G. The energy storage element (2) comprises at least two energy storage cells (21) which are preferably arranged essentially parallel to one another, the energy storage cells (21) preferably being connected via a connecting element (22). H. The energy storage element (2) comprises a large number of energy storage cells (21), preferably arranged in parallel, which are connected to form a package with preferably at least two rows and at least two columns of energy storage cells (21), with preferably at least some energy storage cells (21) of the outer rows and /or cleaving the packet contacting the at least one body (11) on part of its periphery. Verwendung der Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Energiespeichervorrichtung für Kraftfahrzeuge.Use of the energy storage device according to one of Claims 1 until 6 as an energy storage device for motor vehicles. Verfahren zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte: a. Schritt 1: Bereitstellen eines porösen Materials. b. Schritt 2: Herausarbeiten des wenigstens einen Körpers (11, 12, 13) zur Ausbildung der wenigstens einen Aufnahme (3) für den wenigstens eine Energiespeicherelement (2) aus dem porösen Material durch ein Abtragsverfahren, vorzugsweise durch ein Trennverfahren und/oder Erosionsverfahren, bevorzugt durch ein Schneidverfahren und/oder ein Fräsverfahren, sodass das Energiespeicherelement (2) ein Übermaß gegenüber der Aufnahme (3) aufweist. c. Schritt 3: Verbinden des wenigstens einen Körpers (11, 12, 13) mit einem Rahmen (4) zu einem Gehäuse (1), vorzugsweise durch Verkleben. d. Schritt 4: Anordnen wenigstens eines Energiespeicherelements (2) in der Aufnahme (3) durch elastische Verformung des Körpers (11), sodass das Energiespeicherelement (2) herausnehmbar in der Aufnahme (3) eingesetzt ist und kraftschlüssig sowie spielfrei in der Aufnahme (3) festgelegt ist.Method for producing an energy storage device according to one of Claims 1 until 6 , comprising the steps: a. Step 1: Providing a porous material. b. Step 2: Carving out the at least one body (11, 12, 13) to form the at least one receptacle (3) for the at least one energy storage element (2) from the porous material by means of a removal process, preferably a cutting process and/or erosion process by a cutting process and/or a milling process, so that the energy storage element (2) is oversized in relation to the receptacle (3). c. Step 3: Connecting the at least one body (11, 12, 13) to a frame (4) to form a housing (1), preferably by gluing. i.e. Step 4: arranging at least one energy storage element (2) in the receptacle (3) by elastic deformation of the body (11), so that the energy storage element (2) is removably inserted in the receptacle (3) and is non-positively and without play in the receptacle (3) is fixed. Verfahren nach Anspruch 8, ferner gekennzeichnet durch wenigstens einen der folgenden Schritte: a. Herstellen des Rahmens (4) aus einer Vielzahl von Rahmenteilen (41, 42), vorzugsweise vor Schritt 3, umfassend die Teilschritte: i. Positionieren von Seitenteilen (42) gegenüber einer Bodenplatte (41), wobei die Seitenteile (42) und/oder die Bodenplatte (41) aus kohlefaserverstärktem Kunststoff bestehen. ii. Verbinden der Seitenteile (42) mit der Bodenplatte (41), vorzugsweise durch Verkleben. b. Verbinden des wenigstens einen Energiespeicherelements (2) mit einer Elektronik (5) der Energiespeichervorrichtung, vorzugsweise als Schritt 5. c. Verschließen der Aufnahme (3), vorzugsweise durch einen Deckel (6), bevorzugt als Schritt 6.procedure after claim 8 , further characterized by at least one of the following steps: a. Manufacture of the frame (4) from a plurality of frame parts (41, 42), preferably before step 3, comprising the sub-steps: i. Positioning of side parts (42) opposite a base plate (41), the side parts (42) and/or the base plate (41) being made of carbon fiber reinforced plastic. ii. Connecting the side parts (42) to the base plate (41), preferably by gluing. b. Connecting the at least one energy storage element (2) to electronics (5) of the energy storage device, preferably as step 5. c. Closing the receptacle (3), preferably with a cover (6), preferably as step 6.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202024A1 (en) * 2016-02-10 2017-08-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery assembly and method of making the same
DE102019121669A1 (en) * 2019-08-12 2021-02-18 Lisa Dräxlmaier GmbH ACCEPTANCE STRUCTURE FOR BATTERY CELLS AND METHOD FOR PRODUCING A RECEPTION STRUCTURE FOR BATTERY CELLS
EP3982467A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-13 Hilti Aktiengesellschaft Battery with aerogel drawer
EP3982466A1 (en) * 2020-10-08 2022-04-13 Hilti Aktiengesellschaft Battery with aerogel drawer
DE102022122484A1 (en) * 2022-09-06 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical energy storage, motor vehicle and method for producing an electrical energy storage

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010010878A1 (en) 1998-03-19 2001-08-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module and container for battery module
DE10319350A1 (en) 2003-04-29 2004-11-18 Akkumulatorenfabrik Moll Gmbh & Co. Kg Battery box with robust case and cover, has double-walled construction for vacuum insulation which can be switched between thermally-conducting and insulating states
DE202005010708U1 (en) 2005-07-06 2005-09-08 FRÖTEK Kunststofftechnik GmbH Housing for accumulator batteries e.g. a starter battery has foam structure and integrated outer and dividing walls
DE102008059956A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Battery i.e. lithium-ion-battery, for e.g. hybrid vehicle, has free space formed between cell bottom of single cells and battery housing bottom, where free space is pressure-tightly and/or gas-tightly separated in direction of single cells
DE102009001592A1 (en) 2009-03-17 2010-09-23 Robert Bosch Gmbh Power supply unit comprises one or multiple energy cell units embedded partially in porous body, where porous body is made of material with certain thermal conductivity
US20120003508A1 (en) 2010-07-02 2012-01-05 Saft Battery of electrochemical generators comprising a foam as inter-generator filler material
WO2012110204A2 (en) 2011-02-15 2012-08-23 Li-Tec Battery Gmbh Housing for receiving a flat electrochemical cell
WO2013079983A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 Rimac Automobili D.O.O. System and process for mantaining of working temeperature of battery cells for starter accumulators in vehicles
DE102012101444A1 (en) 2012-02-23 2013-08-29 Rehau Ag + Co Blank for producing a housing and method for producing a housing from such a blank
DE102012018344B3 (en) 2012-09-15 2013-09-26 Audi Ag Battery module and method for its manufacture
DE102012223562A1 (en) 2012-12-18 2014-04-03 Robert Bosch Gmbh Battery of battery system mounted in motor car, has elastically deformable compensating element that is arranged between successive battery cells in longitudinal direction

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010010878A1 (en) 1998-03-19 2001-08-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery module and container for battery module
DE10319350A1 (en) 2003-04-29 2004-11-18 Akkumulatorenfabrik Moll Gmbh & Co. Kg Battery box with robust case and cover, has double-walled construction for vacuum insulation which can be switched between thermally-conducting and insulating states
DE202005010708U1 (en) 2005-07-06 2005-09-08 FRÖTEK Kunststofftechnik GmbH Housing for accumulator batteries e.g. a starter battery has foam structure and integrated outer and dividing walls
DE102008059956A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Battery i.e. lithium-ion-battery, for e.g. hybrid vehicle, has free space formed between cell bottom of single cells and battery housing bottom, where free space is pressure-tightly and/or gas-tightly separated in direction of single cells
DE102009001592A1 (en) 2009-03-17 2010-09-23 Robert Bosch Gmbh Power supply unit comprises one or multiple energy cell units embedded partially in porous body, where porous body is made of material with certain thermal conductivity
US20120003508A1 (en) 2010-07-02 2012-01-05 Saft Battery of electrochemical generators comprising a foam as inter-generator filler material
WO2012110204A2 (en) 2011-02-15 2012-08-23 Li-Tec Battery Gmbh Housing for receiving a flat electrochemical cell
WO2013079983A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 Rimac Automobili D.O.O. System and process for mantaining of working temeperature of battery cells for starter accumulators in vehicles
DE102012101444A1 (en) 2012-02-23 2013-08-29 Rehau Ag + Co Blank for producing a housing and method for producing a housing from such a blank
DE102012018344B3 (en) 2012-09-15 2013-09-26 Audi Ag Battery module and method for its manufacture
DE102012223562A1 (en) 2012-12-18 2014-04-03 Robert Bosch Gmbh Battery of battery system mounted in motor car, has elastically deformable compensating element that is arranged between successive battery cells in longitudinal direction

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