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Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung nach Anspruch 1. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Laschenkühlung für Beutelzellen.
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Einige Fahrzeuge beinhalten Batterien für den Antrieb. So sind beispielsweise Hybridfahrzeuge (HEVs) und reine Elektrofahrzeuge (EVs) mit Batterien ausgestattet. Diese Batterien können elektrische Energie passiv speichern. Der Fluss elektrischen Stroms in die und aus den einzelnen Zellen (d.h. eine einzelne elektrochemische Einheit) verhält sich so, dass ein Kombinieren mehrerer solcher Zellen in eine entsprechend größere Baugruppe (wie etwa Module oder Pakete), eine Erhöhung des Stroms oder der Spannung ermöglicht, um den gewünschten Energieausstoß zu generieren. Im vorliegenden Kontext bestehen größere Modul- und Paketbaugruppen aus einer oder mehrerer Zellen, die in Serie aneinander gefügt (für erhöhte Spannung), parallel aneinander gefügt (für erhöhten Strom), oder beides, sind. Die Baugruppen können zusätzliche Strukturen enthalten, um die korrekte Installation und den korrekten Betrieb dieser Zellen zu gewährleisten.
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EP 3 413 393 A1 offenbart beispielsweise eine Elektrodenanordnung für ein Batteriemodul.
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KURZDARSTELLUNG
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In der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle eine Zellenlasche mit einem modifizierten Profil, die den größten Teil oder die gesamte Fläche des Elektrodenstapels umschließt, um Wärme in einer direkten Flächenkühlplatten-Konfiguration abzuweisen. Insbesondere ermöglicht die gegenwärtig offenbarte Pouch-Zelle eine direkte Kühlung der Lasche über die Lasche und ermöglicht sowohl einen lokalen Wärmeflussweg als auch einen durchgehenden Wärmeflussweg, um eine effektive Kühlung der Zelle während eines schnellen Ladevorgangs zu ermöglichen. Diese Lasche ist mit den Elektroden verschweißt, wodurch die Zellenanordnung minimal beeinträchtigt wird. Weiterhin wird die Reihenfolge der Zellenanordnung nicht beeinflusst, und auch das Design anderer Zellkomponenten bleibt davon unberührt. Es ist vorgesehen, dass die derzeit offenbarte Zellenlasche in andere Batteriezellen als Lithium-Ionen-Batteriezellen eingebaut werden kann.
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In bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle eine Vielzahl von Elektroden, die miteinander gestapelt sind, um einen Elektrodenstapel zu bilden. Jede der Elektroden beinhaltet eine Hauptelektrodenschicht und eine aus der Hauptelektrodenschicht hervorstehende Elektrodenlasche. Die Elektrodenlasche weist eine Laschenoberfläche und die Hauptelektrodenschicht eine Hauptoberfläche auf. Die Lithium-Ionen-Beutelbatterie beinhaltet außerdem eine wärmeabweisende Zuleitungslasche, die mit der Vielzahl der Elektroden gekoppelt ist. Die wärmeabweisende Lasche bedeckt die Laschenoberfläche der Elektrodenlasche und die Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel auf die wärmeabweisende Zuleitungslasche zu erleichtern. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche bedeckt die Laschenoberfläche der Elektrodenlasche und die Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Der wärmeabweisende Vorsprung bedeckt die gesamte Oberfläche der Elektrodenlasche, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel auf die wärmeabweisende Zuleitungslasche zu erleichtern. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche umfasst ein wärmeleitendes Material. Der Hauptleiterkörper bedeckt einen Großteil der Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Die Elektroden beinhalten eine innerste Elektrode und eine äußerste Elektrode gegenüber der innersten Elektrode, wobei die wärmeabweisende Zuleitungslasche näher an der innersten Elektrode als an der äußersten Elektrode liegt. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche ist direkt mit der Elektrodenlasche einer der Vielzahl von Elektroden gekoppelt. Der wärmeabweisende Vorsprung der wärmeabweisenden Zuleitungslasche ist direkt mit der Elektrodenlasche einer der Vielzahl von Elektroden gekoppelt. Der wärmeabweisende Vorsprung ist mit der Elektrodenlasche einer der Vielzahl von Elektroden verschweißt, der wärmeabweisende Vorsprung ragt direkt aus dem Hauptleitungskörper heraus, und die Elektrodenlasche ragt direkt aus der Hauptelektrodenschicht heraus. Der wärmeabweisende Vorsprung weist eine planare Konfiguration auf, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Der Hauptleiterkörper weist eine planare Konfiguration auf, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern.
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Die vorliegende Offenbarung beschreibt auch eine Batterieanordnung mit einer Kühlplatte und einer Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle im thermischen Austausch mit der Kühlplatte. Die Lithium-Ionen-Batteriezelle beinhaltet eine Vielzahl von Elektroden, die miteinander gestapelt sind, um einen Elektrodenstapel zu bilden. Jede der Elektroden beinhaltet eine Hauptelektrodenschicht und eine aus der Hauptelektrodenschicht hervorstehende Elektrodenlasche. Die Elektrodenlasche weist eine Laschenoberfläche und die Hauptelektrodenschicht eine Hauptoberfläche auf. Die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle beinhaltet außerdem eine wärmeabweisende Zuleitungslasche, die mit der Vielzahl der Elektroden gekoppelt ist. Die wärmeabweisende Lasche bedeckt die Laschenoberfläche der Elektrodenlasche und die Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel auf die wärmeabweisende Zuleitungslasche zu erleichtern. Der wärmeabweisende Vorsprung beinhaltet einen Hauptleiterkörper und einen wärmeabweisenden Vorsprung, der mit dem Hauptleiterkörper gekoppelt ist, wobei der wärmeabweisende Vorsprung die gesamte Oberfläche der Elektrodenlasche bedeckt, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche umfasst ein wärmeleitendes Material. Der Hauptleiterkörper bedeckt einen Großteil der Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Die Elektroden beinhalten eine innerste Elektrode und eine äußerste Elektrode gegenüber der innersten Elektrode. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche liegt näher an der innersten Elektrode als an der äußersten Elektrode. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche ist direkt mit der Elektrodenlasche einer der Vielzahl von Elektroden gekoppelt. Der wärmeabweisende Vorsprung der wärmeabweisenden Zuleitungslasche ist direkt mit der Elektrodenlasche einer der Vielzahl von Elektroden gekoppelt. Der wärmeabweisende Vorsprung ist mit der Elektrodenlasche einer der Vielzahl von Elektroden verschweißt. Der wärmeabweisende Vorsprung ragt direkt aus dem Hauptleitungskörper heraus, und die Elektrodenlasche ragt direkt aus der Hauptelektrodenschicht heraus. Der wärmeabweisende Vorsprung weist eine planare Konfiguration auf, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Der Hauptleiterkörper weist eine planare Konfiguration auf, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Die Kühlplatte definiert einen Kanal zur Aufnahme eines Kühlmittels. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche ist zwischen der Kühlplatte und dem Elektrodenstapel angeordnet, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel zur Kühlplatte durch die wärmeabweisende Zuleitungslasche zu erleichtern. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche liegt näher an der innersten Elektrode als an der äußersten Elektrode. Die Kühlplatte liegt näher an der innersten Elektrode als an der äußersten Elektrode. Die Hauptoberfläche ist größer als die Laschenoberfläche. Die Vielzahl der Elektroden ist eine Vielzahl von Anodenelektroden. Die Hauptelektrodenschicht ist eine Hauptanodenschicht, und die Elektrodenlasche ist eine Anodenlasche. Die Lithium-Ionen-Beutelbatteriezelle beinhaltet außerdem eine Vielzahl von Kathodenelektroden. Jede der Kathodenelektroden beinhaltet eine Hauptkathodenschicht und eine aus der Hauptkathodenschicht hervorstehende Kathodenlasche. Die Anodenlasche ist in einer ersten Richtung von der Kathodenlasche beabstandet. Die innerste Elektrode ist in einer zweiten Richtung von der äußersten Elektrode beabstandet. Die zweite Richtung ist senkrecht zur ersten Richtung. Der Elektrodenstapel definiert ein erstes Stapelende und ein zweites Stapelende gegenüber dem ersten Stapelende. Das erste Stapelende ist entlang einer dritten Richtung vom zweiten Stapelende beabstandet. Die dritte Richtung ist senkrecht zur ersten Richtung. Die dritte Richtung ist senkrecht zur zweiten Richtung. Die Kathodenlasche liegt näher am ersten Stapelende als am zweiten Stapelende. Die Anodenlasche liegt näher am ersten Stapelende als am zweiten Stapelende. Die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle beinhaltet außerdem eine Tasche, die den Elektrodenstapel umschließt.
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Die vorliegende Offenbarung beschreibt auch ein Fahrzeug mit einer Vielzahl von Rädern und einem Elektromotor, der mechanisch mit mindestens einem der Vielzahl von Rädern gekoppelt ist. Das Fahrzeug beinhaltet außerdem eine Batterieanordnung, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden ist. Die Batterieanordnung beinhaltet eine Kühlplatte und eine Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle im thermischen Austausch mit der Kühlplatte. Die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle beinhaltet eine Vielzahl von Elektroden, die miteinander gestapelt sind, um einen Elektrodenstapel zu bilden. Jede der Elektroden beinhaltet eine Hauptelektrodenschicht und eine aus der Hauptelektrodenschicht hervorstehende Elektrodenlasche. Die Elektrodenlasche weist eine Laschenoberfläche und die Hauptelektrodenschicht eine Hauptoberfläche auf. Die Batteriezelle beinhaltet außerdem eine wärmeabweisende Zuleitungslasche, die mit der Vielzahl der Elektroden gekoppelt ist. Die wärmeabweisende Lasche bedeckt die Laschenoberfläche der Elektrodenlasche und die Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel auf die wärmeabweisende Zuleitungslasche zu erleichtern. Der wärmeabweisende Vorsprung beinhaltet einen Hauptleiterkörper und einen wärmeabweisenden Vorsprung, der mit dem Hauptleiterkörper gekoppelt ist, wobei der wärmeabweisende Vorsprung die gesamte Oberfläche der Elektrodenlasche bedeckt, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche umfasst ein wärmeleitendes Material, wobei der Hauptleitungskörper einen Großteil der Hauptoberfläche der Hauptelektrodenschicht bedeckt, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche zu erleichtern. Die Elektroden beinhalten eine innerste Elektrode und eine äußerste Elektrode gegenüber der innersten Elektrode, wobei die wärmeabweisende Zuleitungslasche näher an der innersten Elektrode als an der äußersten Elektrode liegt.
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Die vorstehend genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Batterieanordnung und einem Elektromotor, der mit der Batterieanordnung elektrisch verbunden ist.
- 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Batterieanordnung.
- 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle der in 2 dargestellten Batterieanordnung.
- 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts der in 3 dargestellten Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle, die einen Elektrodenstapel und eine wärmeabweisende Zuleitungslasche im thermischen Austausch mit dem Elektrodenstapel darstellt.
- 5 ist eine schematische Explosionsansicht des Elektrodenstapels und der in 4 dargestellten wärmeabweisenden Zuleitungslasche.
- 6 ist eine schematisch explodierte Seite des Elektrodenstapels und der wärmeabweisenden Zuleitungslasche im thermischen Austausch mit einer Kühlplatte der Batterieanordnung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Zunächst unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein Fahrzeug 1 ein Hybridantriebssystem in Form einer elektrischen Energiequelle, bestehend aus einem Verbrennungsmotor (ICE) 5 und einer Batterieanordnung 10, die beide mit einem oder mehreren Elektromotoren 7 und einem Getriebe (z. B. in Form eines Planetengetriebes) zusammenwirken. Das Fahrzeug 1 beinhaltet ein oder mehrere Räder 9. Ein Elektromotor 7 ist mechanisch mit den Rädern 9 gekoppelt (durch ein Getriebe). Dementsprechend kann der Elektromotor 7 das Fahrzeug 1 antreiben. Ein derartiges Fahrzeug ist als Hybridelektrofahrzeug (HEV) bekannt. Das Fahrzeug 1 erfordert keinen ICE 5; in diesem Fall ist das Fahrzeug 1 kein HEV, sondern ein Elektrofahrzeug (EV). Die Batterieanordnung kann entweder ein Leistungsbatteriepack oder ein Energiebatteriepack sein, wobei sich die entsprechende Variante aus dem Kontext ergibt. Zusätzliche Antriebskomponenten (von welchen keine dargestellt sind), die bei der Bereitstellung von Antriebsenergie an einem oder mehreren Rädern 9 behilflich sind und mit der Batterieanordnung 10 und dem ICE 5 gekoppelt sind, beinhalten rotierende Wellen, Achsen, Steuerungen oder dergleichen. Während das Fahrzeug 1 als Auto dargestellt ist, gilt die Anwendbarkeit des Hybridantriebssystems auf andere solche automobilen Ausführungen (wie LKW, Busse, Luftfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, Raumfahrzeuge und Motorräder) als Teil des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
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Als Nächstes mit Bezug auf die 1-3 ist die Batterieanordnung 10 elektrisch mit dem Elektromotor 7 verbunden und ist die Stromquelle für das Fahrzeug 1 und den Elektromotor 7. Die Batterieanordnung 10 besteht aus zahlreichen prismatischen Lithium-Ionen-Batteriezellen 100 (3), die in einer gegenüberliegenden Anordnung (ähnlich einem Kartenstapel) in Stapelrichtung, Dimension oder Achsen A-A und B-B ausgerichtet sind. Die Doppelcharakteristik der dargestellten Stapelachsen ist einzigartig für die T-Form der Batterieanordnung 10 und dass bei Varianten (nicht dargestellt), bei denen alle Batteriezellen 100 entlang einer einzigen gemeinsamen Achse (z. B. Achse A-A) ausgerichtet sind, kein Bezug auf solche zusätzlichen Stapelachsen erforderlich ist. Wie auch bei den zusätzlichen Komponenten des Antriebsstrangs, die oben erläutert wurden, kann andere Ausrüstung für die Integration der Batterieanordnung 10 in das Fahrzeug 1 (unter anderem) eine Batteriesystemüberwachungseinheit (BSM), eine manuelle Service-Trennschaltereinheit (MSD) sowie eine Batterieabschalteinheit (BDU) und ergänzende Strukturen zur elektrischen Steuerung, für eine strukturellen Halt, Kühlung, elektrische Verbindungen (zum Beispiel über Sammelschienen und Kabel) und dergleichen beinhalten. In der dargestellten Energiebatterie-Ausführung, sind die einzelnen Zellen 100 aus denen die Batterieanordnung 10 besteht, als rechteckige (d. h. prismatische) Taschen 101 mit zusammengefügten, im Allgemeinen flachen Oberflächen 102, 104 ausgeführt. Die Plus- und Minuspole in Form von vorstehenden Laschen 106, 108 können an einer Kante 110 (derzeit als Oberkante in 3 dargestellt) der Tasche 101 außen als elektrische Kontakte zur Verbindung (z. B. über eine Sammelschiene) mit einem externen Verbraucher oder einer Schaltung angeordnet sein. In einer anderen Ausführung, können sich die Laschen 106, 108 aus gegenüberliegenden Kanten der taschenförmigen Umhüllung erstrecken (wie in 3 dargestellt). Wie im Folgenden ausführlich erläutert, wird die Lasche 108 hierin als wärmeabweisender Vorsprung bezeichnet. Alternativ oder zusätzlich kann die Lasche 106 jedoch auch als wärmeabweisende Zuleitungslasche bezeichnet werden. Die Wahl der Lasche 106, 108 richtet sich nach den Platzverhältnissen in der Fahrzeugumgebung sowie nach der bevorzugten Platzierung der Sammelschienen oder der zugehörigen Stromverkabelung. Darüber hinaus ist im vorliegenden Kontext die Kante die Region der Tasche 101 die durch eine und um eine Naht 117 herum definiert wird, an der das Kleben oder ähnliches Zusammenfügen der gegenüberliegenden Oberflächen 102, 104 stattfindet. Es wird von Fachleuten einzusehen sein, dass im Falle von prismatischen Batteriezellen 100, ein solches Zusammenfügen vier Kanten definiert, und dass zur Minimierung von Diffusion und damit verbundener Gasdurchlässigkeit eine wesentliche Gesamtheit aller vier Kanten auf die hier offenbarte Weise behandelt werden muss, wobei beachtet wird, dass die Bereiche, die direkt an die hervorstehenden Laschen 106, 108 angrenzen, möglicherweise eine geringere Sperrschichtbeschichtungsregelmäßigkeit aufweisen, wie an Stellen, an denen keine solchen Vorsprünge vorhanden sind. Wie im Folgenden näher erläutert wird, ist die Naht 117 die Stelle zwischen den zusammengefügten gegenüberliegenden Oberflächen 102, 104.
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Unter Bezugnahme auf 3 definiert die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 einen Stapeltyp des internen Elektrodenstapels 112, der vollständig in einer flexiblen Tasche 101 eingeschlossen ist, die in einer Ausführung ihre Oberflächen 102, 104 aus einer Aluminiumfolie mit einer schützenden Polymerbeschichtung aufweist. Innerhalb der Tasche 101 sind eine Anzahl von blattförmigen negativen kohlenstoffbasierten Elektroden (Anoden, nicht dargestellt) mit einer der Laschen 106 verbunden und eine Anzahl blattförmiger positiver manganbasierter Speicherelektroden (Kathoden, nicht dargestellt) sind mit der anderen der Laschen 108 verbunden; diese Elektroden sind mit einem Elektrolyt gestapelt, der ein poröses Medium für den Austausch elektrischer Ladungsionen von der Speicheranode zur chemischen Bindung an die Kathode bereitstellt, während es gleichzeitig als Isolator oder Separator zwischen jeder der Elektroden fungiert. Die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 kann wieder aufgeladen werden, indem ein Strom genutzt wird, um die Lithium-Ionen gewaltsam von der Kathode zu trennen und sie durch den Elektrolyten zurück zur Anode zu senden. Im vorliegenden Kontext bilden die gestapelte Anode, Kathode und der Elektrolyt eine aktive Region (d. h. den Elektrodenstapel 112) in dem elektrischer Strom erzeugt wird und die komplett von den zusammengefügten Oberflächen aus Aluminiumfolie 102, 104 umhüllt sind.
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Obwohl die in der Variante der Energiebatterie verwendete Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 im Allgemeinen flach gebaut ist, kann die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 in Wirklichkeit ein Trapezprofil aufweisen. Die hergestellte Batterieanordnung 10 ist nicht auf die hierin dargestellten Ausführungsformen und Beispiele beschränkt, und verschiedene Änderungen und Modifikationen sind möglich, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. So können beispielsweise in jedem Elektrodenstapel 112 zahlreiche einzelne, abwechselnd positive und negative Elektroden gruppiert und entlang der Stapelrichtung voneinander beabstandet sein, die durch nicht leitfähige Separatoren elektrisch isoliert gehalten werden (nicht dargestellt). Verdrahtungen von jeder negativen Elektrode werden in der Tasche 101 der Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 zusammengefasst und zur Lasche 108 geführt, während Verdrahtungen von jeder positiven Elektrode gleichfalls zusammengefasst und zur Lasche 106 geführt werden.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beinhaltet die Lithium-Ionen-Batteriezelle 100 eine Vielzahl von Elektroden 114, die zu mindestens einem Teil des Elektrodenstapels 112 gestapelt sind. Jede der Elektroden 114 beinhaltet eine Hauptelektrodenschicht 116 und eine aus der Hauptelektrodenschicht 116 hervorstehende Elektrodenlasche 118. In der dargestellten Ausführungsform ragt die Elektrodenlasche 118 direkt aus der Hauptelektrodenschicht 116 heraus. Die Elektrodenlasche weist eine Laschenoberfläche TSA und die Hauptelektrodenschicht 116 weist eine Hauptoberfläche MSA auf. Die Hauptoberfläche MSA ist größer als die Laschenoberfläche TSA. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche ist mit der Vielzahl der Elektroden 114 gekoppelt. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 bedeckt (die meiste oder die gesamte) Laschenoberfläche TSA der Elektrodenlasche 118 und die Hauptoberfläche MSA der Hauptelektrodenschicht 116, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel 112 auf die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 zu erleichtern. In der abgebildeten Ausführungsform sind die Elektroden 114 Anodenelektroden. Dementsprechend können die Hauptelektrodenschichten 116 als Hauptanodenschichten und die Elektrodenlasche 118 als Anodenlasche bezeichnet werden. Die Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 beinhaltet außerdem eine Vielzahl von Kathodenelektroden 132. Jede der Kathodenelektroden 132 beinhaltet eine Hauptkathodenschicht 134 und eine aus der Hauptkathodenschicht 134 hervorstehende Kathodenlasche. Die Elektrodenlasche 118 (d. h. die Anodenlasche) ist von der Kathodenlasche 136 entlang einer ersten Richtung FD beabstandet.
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Die wärmeabweisende Lasche 108 beinhaltet einen Hauptleiterkörper 120 und einen mit dem Hauptleiterkörper 120 gekoppelten wärmeabweisenden Vorsprung 122. In der abgebildeten Ausführungsform ragt der wärmeabweisende Vorsprung 122 direkt aus dem Hauptleiterkörper 120 heraus. Der wärmeabweisende Vorsprung 122 bedeckt (größtenteils oder vollständig) die Laschenoberfläche TSA der Elektrodenlasche 118, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel 112 auf die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 zu erleichtern. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 ist ganz oder teilweise aus einem wärmeleitenden (und elektrisch leitfähigen) Material hergestellt, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Nickel. Der Hauptleiterkörper 120 bedeckt (mehrheitlich oder vollständig) die Hauptoberfläche MSA der Hauptelektrodenschicht 116, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel 112 zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche 108 zu erleichtern. Die Elektroden 114 beinhalten eine innerste Elektrode 126 und eine äußerste Elektrode 124 gegenüber der innersten Elektrode 126. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 liegt näher an der innersten Elektrode 126 als an der äußersten Elektrode 124. Die innerste Elektrode 126 ist in einer zweiten Richtung SD von der äußersten Elektrode 124 beabstandet. Die zweite Richtung SD ist senkrecht zu der ersten Richtung FD. Der Elektrodenstapel 112 definiert ein erstes Stapelende 138 und ein zweites Stapelende 140 gegenüber dem ersten Stapelende 138. Das erste Stapelende 138 ist vom zweiten Stapelende 140 entlang einer dritten Richtung TD beabstandet. Die Kathodenlaschen 136 liegen näher am ersten Stapelende 138 als am zweiten Stapelende 140. Die Anodenlaschen (d. h. die Elektrodenlaschen 118) liegen näher am ersten Stapelende 138 als am zweiten Stapelende 140.
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Wie in 5 dargestellt, ist die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 direkt mit der Elektrodenlasche 118 einer der Vielzahl von Elektroden 114 gekoppelt. Insbesondere ist die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 direkt mit der Elektrodenlasche 118 der innersten Elektrode 126 gekoppelt. Damit liegt die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 näher an der innersten Elektrode 126 als an der äußersten Elektrode 124. Insbesondere ist der wärmeabweisende Vorsprung 122 der wärmeabweisenden Zuleitungslasche 108 direkt mit der Elektrodenlasche 118 einer der Elektroden 114 (z. B. der innersten Elektrode 126 oder der äußersten Elektrode 124) gekoppelt.. So wird beispielsweise der wärmeabweisende Vorsprung 122 (Ultraschall oder Laser) mit der Elektrodenlasche 118 einer der Elektroden (z. B. der äußersten Elektrode 126) verschweißt. Der wärmeabweisende Vorsprung 122 weist eine planare Konfiguration auf, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel 112 zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche 108 zu erleichtern. Der Hauptleiterkörper 120 weist eine planare Konfiguration auf, um den Wärmeübergang vom Elektrodenstapel 112 zur wärmeabweisenden Zuleitungslasche 108 zu erleichtern.
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Unter Bezugnahme auf 6 beinhaltet die Batterieanordnung 10 außerdem eine Kühlplatte 128 im thermischen Austausch mit der Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100, um die Wärmeübertragung von der Lithium-Ionen-Beutel-Batteriezelle 100 auf die Kühlplatte 128 zu ermöglichen. Die Kühlplatte 128 definiert einen Kanal 130 zur Aufnahme eines Kühlmittels C. Die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 ist zwischen der Kühlplatte 128 und dem Elektrodenstapel 112 angeordnet, um die Wärmeübertragung vom Elektrodenstapel 112 zur Kühlplatte 128 durch die wärmeabweisende Zuleitungslasche 108 zu erleichtern. Mit anderen Worten, die wärmeabweisende Lasche 108 ermöglicht die Wärmeübertragung durch die Ebene tpQ. Darüber hinaus ermöglicht die Konfiguration des Elektrodenstapels 112 die Wärmeübertragung in der Ebene ipQ. Dementsprechend ermöglicht die in dieser Offenbarung beschriebene Batterieanordnung 10 die Wärmeübertragung in der Ebene ipQ und die Wärmeübertragung durch die Ebene tpQ. Die Kühlplatte 128 liegt näher an der innersten Elektrode 126 als an der äußersten Elektrode 124.
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Während die besten Arten der Ausführung der Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden die mit der hier beschriebenen Technik vertrauten Fachleute diverse alternative Ausgestaltungen und Ausführungen erkennen, mit denen die Offenbarung im Rahmen der nachfolgend aufgeführten Patentansprüche ausgeführt werden kann.
