DE102020108699A1 - Storage device for storing electrical energy for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung (1) zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Zellstapel (2), welcher wenigstens zwei entlang einer Stapelrichtung (8) aufeinanderfolgend angeordnete und zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildete Speicherzellen (3a, b) aufweist, welche jeweils wenigstens ein auf einer Stapelseite (6) des Zellstapels (2) angeordnetes Anschlusselement (5a, b) aufweisen, über welches die in der jeweiligen Speicherzelle (3a, b) gespeicherte elektrische Energie von der jeweiligen Speicherzelle (3a, b) abführbar ist, wobei entlang der Stapelrichtung (8) zwischen den Speicherzellen (3a, b) ein Temperierelement (9) angeordnet ist, welches einen von einem Temperiermedium durchströmbaren Temperierkanal (10) aufweist, in welchem zumindest ein Teilbereich (TB) eines Verbindungselement (11), über welches die Anschlusselemente (5a, b) elektrisch miteinander verbunden sind, angeordnet ist.

Figure DE102020108699A1_0000
The invention relates to a storage device (1) for storing electrical energy for a motor vehicle, having at least one cell stack (2) which has at least two storage cells (3a, b) arranged one after the other along a stacking direction (8) and designed to store the electrical energy which each have at least one connection element (5a, b) arranged on a stack side (6) of the cell stack (2), via which the electrical energy stored in the respective storage cell (3a, b) can be dissipated from the respective storage cell (3a, b) , wherein a temperature control element (9) is arranged along the stacking direction (8) between the storage cells (3a, b), which has a temperature control channel (10) through which a temperature control medium can flow and in which at least a partial area (TB) of a connecting element (11) , via which the connection elements (5a, b) are electrically connected to one another, is arranged.
Figure DE102020108699A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a storage device for storing electrical energy for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Die DE 10 2012 111 970 A1 offenbart eine Batterieanordnung mit einer Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen mit jeweils zwei Terminals und einer Terminalplatte, an welcher jeweils ein Terminal jeder der Batteriezellen form-/ oder kraftschlüssig angeordnet ist, wobei die Batteriezellen elektrisch miteinander verschaltet sind. Oberhalb der Terminalplatte ist eine Lochplatte angeordnet, durch deren Löcher ein Kühlmedium einzuspritzen ist. Des Weiteren ist der DE 10 2017 208 565 A1 ein Wärmeübertrager eines Kühlsystems einer Batterie als bekannt zu entnehmen.the DE 10 2012 111 970 A1 discloses a battery arrangement with a battery with a plurality of battery cells each with two terminals and a terminal plate, on which one terminal of each of the battery cells is arranged in a form-fitting or force-fitting manner, the battery cells being electrically interconnected. A perforated plate is arranged above the terminal plate, through the holes of which a cooling medium is to be injected. Furthermore, the DE 10 2017 208 565 A1 a heat exchanger of a cooling system of a battery as known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichereinrichtung zu schaffen, sodass die Speichereinrichtung besonders vorteilhaft temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden kann.The object of the present invention is to create a storage device so that the temperature of the storage device can be particularly advantageously controlled, that is to say can be cooled and / or heated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Speichereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a memory device having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die beispielsweise als Batterie, insbesondere als Lithium-Ionen-Batterie, ausgebildete Speichereinrichtung umfasst, mittels welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom zu speichern oder gespeichert ist. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand vorzugsweise wenigstens eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine ist eine Traktionsmaschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybrid- oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV), ausgebildet. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine elektrisch anzutreiben, ist beziehungsweise wird die elektrische Maschine mit in der Speichereinrichtung gespeicherter elektrischer Energie versorgbar beziehungsweise versorgt. Somit ist die Speichereinrichtung ein so genannter Traktionsspeicher, insbesondere eine so genannte Traktionsbatterie, da die in der Speichereinrichtung beziehungsweise mittels der Speichereinrichtung gespeicherte elektrische Energie genutzt wird, um das Kraftfahrzeug über die elektrische Maschine elektrisch anzutreiben. Die Speichereinrichtung wird auch als elektrischer Energiespeicher, elektrische Speichereinrichtung oder Energiespeicher bezeichnet.The invention relates to a storage device for storing electrical energy or electrical current for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle preferably designed as a passenger vehicle. This means that the motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, in its fully manufactured state comprises the storage device, designed for example as a battery, in particular as a lithium-ion battery, by means of which electrical energy or electrical current is to be stored or stored. In addition, the motor vehicle in its fully manufactured state preferably comprises at least one electrical machine. The electric machine is a traction machine by means of which the motor vehicle can be driven electrically. The motor vehicle is thus designed, for example, as a hybrid or as an electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle (BEV). In order to drive the motor vehicle electrically by means of the electrical machine, the electrical machine can be or is supplied with electrical energy stored in the storage device. The storage device is thus a so-called traction storage device, in particular a so-called traction battery, since the electrical energy stored in the storage facility or by means of the storage facility is used to electrically drive the motor vehicle via the electrical machine. The storage device is also referred to as an electrical energy store, electrical storage device or energy store.

Vorzugsweise sind die elektrische Maschine und die Speichereinrichtung Hochvoltkomponenten (HV-Komponenten), sodass beispielsweise die Speichereinrichtung eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) sein kann. Im Rahmen der Erfindung ist unter einer Hochvoltkomponente insbesondere eine solche elektrische Komponente zu verstehen, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, mindestens 48 Volt beträgt und vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist. Vorzugsweise beträgt die elektrische Spannung mehrere hundert Volt, um dadurch besonders große elektrische Leistungen zu, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisieren zu können.The electrical machine and the storage device are preferably high-voltage components (HV components), so that, for example, the storage device can be a high-voltage battery (HV battery). In the context of the invention, a high-voltage component is to be understood in particular as an electrical component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is at least 48 volts and preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts. The electrical voltage is preferably several hundred volts in order to be able to implement particularly high electrical powers, in particular purely electrical, for driving the motor vehicle.

Die Speichereinrichtung umfasst wenigstens einen einfach auch als Stapel bezeichneten Zellstapel, welcher wenigstens zwei entlang einer Stapelrichtung aufeinanderfolgend angeordnete und zum insbesondere elektrochemischen Speichern der elektrischen Energie ausgebildete Speicherzellen umfasst. Die Speicherzellen werden einfach auch als Zellen bezeichnet und können beispielsweise als Batteriezellen, insbesondere als Lithium-Ionen-Zellen, ausgebildet sein. Die jeweilige Speicherzelle ist beispielsweise eine galvanische Zelle zum insbesondere elektrochemischen beziehungsweise galvanischen Speichern von elektrischer Energie. Mit anderen Worten ist mittels der Zellen beziehungsweise in den Zellen die elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, gespeichert.The storage device comprises at least one cell stack, also referred to simply as a stack, which comprises at least two storage cells arranged one after the other along a stacking direction and designed in particular for electrochemical storage of the electrical energy. The storage cells are also simply referred to as cells and can be designed, for example, as battery cells, in particular as lithium-ion cells. The respective storage cell is, for example, a galvanic cell for, in particular, electrochemical or galvanic storage of electrical energy. In other words, the electrical energy, in particular electrochemically, is stored by means of the cells or in the cells.

Die jeweilige Speicherzelle weist wenigstens ein auf einer Stapelseite des Zellstapels angeordnetes Anschlusselement auf, welches beispielsweise auch als Terminal, Fahne, Anschlussfahne, Anschlussfähnchen oder Fähnchen bezeichnet wird. über die Anschlusselemente kann die in den Speicherzellen gespeicherte elektrische Energie von den Speicherzellen beziehungsweise aus den Speicherzellen abgeführt werden. Ferner ist es möglich, elektrische Energie, welche beispielsweise von einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Energie- beziehungsweise Stromquelle und/oder von der elektrischen Maschine bereitgestellt wird, über die Anschlusselemente den Speicherzellen zuzuführen und somit in die Speicherzellen einzuspeichern, das heißt in den Speicherzellen und somit in der Speichereinrichtung zu speichern. Beispielsweise sind die Speicherzellen über ihre Anschlusselemente elektrisch miteinander verbunden.The respective storage cell has at least one connection element which is arranged on a stack side of the cell stack and which is also referred to, for example, as a terminal, flag, connection lug, connection flag or flag. The electrical energy stored in the storage cells can be dissipated from the storage cells or from the storage cells via the connection elements. Furthermore, it is possible to supply electrical energy, which is provided, for example, from an energy or current source external to the motor vehicle and / or from the electrical machine, to the storage cells via the connection elements and thus to store it in the storage cells, i.e. in the storage cells and thus to store in the storage device. For example, the memory cells are electrically connected to one another via their connection elements.

Die jeweilige Speicherzelle weist beispielsweise ein Zellgehäuse auf, in welchem wenigstens eine Elektrodenanordnung angeordnet ist. Außerdem kann in dem Zellgehäuse ein, insbesondere flüssiger Elektrolyt aufgenommen sein, in den beispielsweise die Elektrodenanordnung zumindest teilweise eingetaucht ist. Mit anderen Worten befindet sich beispielsweise der Elektrolyt in direktem Kontakt mit der Elektrodenanordnung. Die Elektrodenanordnung weist beispielsweise eine erste Elektrode mit einer ersten elektrischen Polarität und wenigstens eine zweite Elektrode mit einer von der ersten elektrischen Polarität unterschiedlichen zweiten elektrischen Polarität auf. Beispielsweise ist die erste Elektrode eine Anode, während die zweite Elektrode eine Kathode ist. Das jeweilige Anschlusselement der jeweiligen Speicherzelle ist beispielsweise elektrisch mit der ersten oder zweiten Elektrode verbunden, sodass beispielsweise das jeweilige Anschlusselement einen elektrischen Minuspol beziehungsweise einen elektrischen Pluspol der jeweiligen Speicherzelle bildet. Das jeweilige Anschlusselement ist dabei zumindest teilweise außerhalb des Zellgehäuses angeordnet, sodass sozusagen die jeweilige Elektrode der jeweiligen Speicherzelle über das jeweilige Anschlusselement aus dem jeweiligen Zellgehäuse herausgeführt und somit an eine jeweilige Umgebung des jeweiligen Zellgehäuses geführt ist. Die Anschlusselemente werden auch als Anschlüsse, Terminals, Stromanschlüsse oder Abgriffe bezeichnet. Beispielsweise sind die Anschlusselemente derart elektrisch miteinander verbunden, dass der elektrische Pluspol einer der Speicherzellen elektrisch mit dem elektrischen Minuspol der anderen Speicherzelle verbunden ist.The respective storage cell has, for example, a cell housing in which at least one electrode arrangement is arranged. In addition, an electrolyte, in particular a liquid electrolyte, into which, for example, the electrode arrangement is at least partially immersed, can be accommodated in the cell housing. In other words, for example, the electrolyte is in direct contact with the electrode arrangement. The electrode arrangement has, for example, a first electrode with a first electrical polarity and at least one second electrode with a second electrical polarity that is different from the first electrical polarity. For example, the first electrode is an anode, while the second electrode is a cathode. The respective connection element of the respective memory cell is, for example, electrically connected to the first or second electrode, so that, for example, the respective connection element forms an electrical negative pole or an electrical positive pole of the respective memory cell. The respective connection element is arranged at least partially outside of the cell housing, so that the respective electrode of the respective storage cell, so to speak, is led out of the respective cell housing via the respective connection element and is thus guided to a respective environment of the respective cell housing. The connection elements are also referred to as connections, terminals, power connections or taps. For example, the connection elements are electrically connected to one another in such a way that the electrical positive pole of one of the storage cells is electrically connected to the electrical negative pole of the other storage cell.

Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt eine besonders vorteilhafte Kühlung und/oder Erwärmung beziehungsweise Beheizung der Speichereinrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass entlang der Stapelrichtung zwischen den Speicherzellen, insbesondere wenigstens oder genau, ein Temperierelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Temperierelement, insbesondere als Ganzes, separat von den Speicherzellen ausgebildet. Beispielsweise sind die Speicherzellen entlang der Stapelrichtung direkt benachbart zu dem Temperierelement. In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control, i.e. a particularly advantageous cooling and / or heating or heating of the storage device, it is provided according to the invention that a temperature control element is arranged, in particular at least or precisely, along the stacking direction between the storage cells. The temperature control element, in particular as a whole, is preferably designed separately from the storage cells. For example, the storage cells are directly adjacent to the temperature control element along the stacking direction.

Ferner ist es denkbar, dass die Speicherzellen vorzugsweise separat voneinander ausgebildet sind.Furthermore, it is conceivable that the memory cells are preferably formed separately from one another.

Das Temperierelement weist einen von einem Temperiermedium durchströmbaren Temperierkanal auf, welcher beispielsweise direkt von dem Temperierelement begrenzt ist. Mittels des Temperiermediums können die Speicherzellen, insbesondere über das Temperierelement, temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Beispielsweise kann ein jeweiliger Wärmeübergang von der jeweiligen Speicherzelle über das Temperierelement an das den Temperierkanal durchströmende Temperiermedium erfolgen, wodurch beispielsweise die jeweilige Speicherzelle gekühlt wird. Somit fungiert dann beispielsweise das Temperiermedium als Kühlmedium, wobei das Temperierelement als Kühlelement und der Temperierkanal als Kühlkanal fungieren. Erfolgt jedoch beispielsweise ein Wärmeübergang von dem den Temperierkanal durchströmenden Temperiermedium über das Temperierelement an die jeweilige Speicherzelle, so wird die jeweilige Speicherzelle erwärmt. Dann fungiert das Temperiermedium als Heizmedium, sodass der Temperierkanal als Heizkanal und das Temperierelement als Heizelement fungiert. Vorzugsweise ist das Temperiermedium ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, sodass sich eine besonders effektive und effiziente Temperierung der Speicherzellen realisieren lässt.The temperature control element has a temperature control channel through which a temperature control medium can flow and which, for example, is bounded directly by the temperature control element. The storage cells can be tempered, that is to say cooled and / or heated, by means of the temperature control medium, in particular via the temperature control element. For example, a respective heat transfer can take place from the respective storage cell via the temperature control element to the temperature control medium flowing through the temperature control channel, whereby, for example, the respective storage cell is cooled. Thus, for example, the temperature control medium then functions as a cooling medium, the temperature control element acting as a cooling element and the temperature control channel acting as a cooling channel. However, if, for example, heat is transferred from the temperature control medium flowing through the temperature control channel via the temperature control element to the respective storage cell, the respective storage cell is heated. The temperature control medium then functions as a heating medium, so that the temperature control channel functions as a heating channel and the temperature control element functions as a heating element. The temperature control medium is preferably a fluid, in particular a liquid, so that particularly effective and efficient temperature control of the storage cells can be achieved.

Des Weiteren ist es zur Realisierung einer besonders effektiven und effizienten Temperierung vorgesehen, dass in dem Temperierkanal zumindest ein Teilbereich eines Verbindungselements angeordnet ist, über welches die Anschlusselemente und somit die Speicherzellen zumindest elektrisch miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Verbindungselement, welches auch als Verbinder oder Zellverbinder bezeichnet wird, separat von den Anschlusselementen sowie vorzugsweise separat von dem Temperierelement angeordnet. Beispielsweise berührt das Verbindungselement die jeweiligen Anschlusselemente, wodurch das Verbindungselement mit dem jeweiligen Anschlusselement elektrisch verbunden ist. In der Folge sind die Anschlusselemente über das Verbindungselement elektrisch miteinander verbunden. Da zumindest der Teilbereich des Verbindungselements in dem Temperierkanal angeordnet ist, kann der Teilbereich von dem Temperiermedium direkt angeströmt und/oder umströmt werden, sodass ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen dem Temperiermedium und dem Verbindungselement und in der Folge eine besonders vorteilhafte Temperierung des Verbindungselements realisiert werden können. In der Folge können die Anschlusselemente und somit die Speicherzellen über das Verbindungselement mittels des Temperiermediums besonders effektiv und effizient temperiert werden.Furthermore, in order to achieve a particularly effective and efficient temperature control, at least a partial area of a connection element is arranged in the temperature control channel, via which the connection elements and thus the storage cells are at least electrically connected to one another. The connecting element, which is also referred to as a connector or cell connector, is preferably arranged separately from the connection elements and preferably separately from the temperature control element. For example, the connection element touches the respective connection elements, as a result of which the connection element is electrically connected to the respective connection element. As a result, the connection elements are electrically connected to one another via the connection element. Since at least the partial area of the connection element is arranged in the temperature control channel, the temperature control medium can flow directly onto and / or around the partial area, so that a particularly effective and efficient heat exchange between the temperature control medium and the connection element and, as a result, a particularly advantageous temperature control of the connection element is achieved can be. As a result, the connection elements and thus the storage cells can be temperature controlled particularly effectively and efficiently via the connection element by means of the temperature control medium.

Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass ein Großteil der von der Speichereinrichtung insbesondere während ihres Betriebs generierten Abwärme an und im Bereich der Anschlusselementen anfällt. Da das jeweilige Anschlusselement vorzugsweise ein Festkörper ist, und da vorzugsweise das Verbindungselement ebenfalls ein Festkörper ist, und da weiterhin vorzugsweise das Verbindungselement, insbesondere jeweilige, außerhalb des Temperierkanals angeordnete Verbindungselementteile des Verbindungselements, die Anschlusselemente direkt berührt, ist beispielsweise eine so genannte Berührtemperierung, das heißt eine Berührerwärmung beziehungsweise Berührkühlung der Anschlusselemente mittels des Verbindungselements und mittels des Temperiermediums realisierbar beziehungsweise realisiert. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass im Rahmen der Berührtemperierung ein Wärmeaustausch zwischen dem jeweiligen Anschlusselement und dem Verbindungselement, das heißt beispielsweise ein Wärmeübergang von dem Verbindungselement an das jeweilige Anschlusselement sowie ein Wärmeübergang von dem jeweiligen Anschlusselement an das Verbindungselement, insbesondere zumindest überwiegend oder ausschließlich, über Festkörper und somit ausschließlich durch Konduktion und insbesondere nicht über Konvektion erfolgt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise im Rahmen der Berührtemperierung vorgesehen, dass der zuvor beschriebene Wärmeaustausch zwischen dem jeweiligen Anschlusselement und dem Verbindungselement ohne Konvektion erfolgt, sodass beispielsweise entlang der Stapelrichtung kein Luft- beziehungsweise Gasspalt zwischen dem Verbindungselement und dem jeweiligen Anschlusselement angeordnet ist. Hierdurch kann beispielsweise eine besonders effektive und effiziente Wärmeabfuhr von dem jeweiligen Anschlusselement an das Verbindungselement beziehungsweise eine besonders effektive und effiziente Wärmezufuhr von dem Verbindungselement zu dem jeweiligen Anschlusselement erfolgen. Wird dabei beispielsweise die Berührtemperierung als eine Berührkühlung zum Kühlen des jeweiligen Anschlusselements genutzt oder durchgeführt, so kann besonders effektiv und effizient in kurzer Zeit ein besonders großer Betrag an Wärme, das heißt ein besonders großer Teil der zuvor genannten Abwärme oder die gesamte Abwärme von den Speicherzellen und insbesondere von der Speichereinrichtung insgesamt mittels des dann als Kühlmedium fungierenden Temperiermediums abgeführt werden. Hierbei kann zumindest ein sehr großer Teil der zuvor genannten Abwärme von den Anschlusselementen, insbesondere ausschließlich, durch Konduktion an das Verbindungselement übergehen. Von dem Verbindungselement kann dann die Abwärme an das Temperiermedium übergehen, sodass die Abwärme effektiv und effizient mittels des Temperiermediums von der Speichereinrichtung abgeführt werden kann. In der Folge kann beispielsweise die elektrische Maschine mittels der in der Speichereinrichtung gespeicherten elektrischen Energie eine lange Zeit mit einer hohen, insbesondere elektrischen, Leistung betrieben werden. Umgekehrt ist es möglich, die Speichereinrichtung durch die Berührtemperierung besonders vorteilhaft zu erwärmen. Mit anderen Worten kann durch die Berührtemperierung in kurzer Zeit eine besonders hohe Wärmemenge über die Anschlusselemente in die Speichereinrichtung eingebracht werden, sodass beispielsweise dann, wenn die Speichereinrichtung bei einem Kaltstart des Kraftfahrzeugs und bei geringen Umgebungstemperaturen eine geringe Temperatur aufweist, die Speichereinrichtung besonders vorteilhaft erwärmt und somit in kurzer Zeit auf eine besonders vorteilhafte Temperatur gebracht werden kann.The invention is based in particular on the knowledge that a large part of the waste heat generated by the storage device, in particular during its operation, occurs on and in the area of the connection elements. Since the respective connecting element is preferably a solid body, and since the connecting element is preferably also a solid body, and since the connecting element, in particular respective connecting element parts of the connecting element arranged outside the temperature control channel, which Contacting connection elements directly, so-called contact temperature control, that is to say contact heating or contact cooling of the connection elements by means of the connecting element and by means of the temperature control medium, can be implemented or implemented, for example. It is preferably provided that within the scope of the contact temperature control, a heat exchange between the respective connection element and the connection element, that is, for example, a heat transfer from the connection element to the respective connection element as well as a heat transfer from the respective connection element to the connection element, in particular at least predominantly or exclusively, takes place via solid bodies and thus exclusively via conduction and in particular not via convection. In other words, it is preferably provided within the scope of the contact temperature control that the previously described heat exchange between the respective connection element and the connection element takes place without convection, so that, for example, no air or gas gap is arranged between the connection element and the respective connection element along the stacking direction. In this way, for example, a particularly effective and efficient heat dissipation from the respective connection element to the connection element or a particularly effective and efficient heat supply from the connection element to the respective connection element can take place. If, for example, the contact temperature control is used or carried out as contact cooling for cooling the respective connection element, a particularly large amount of heat, i.e. a particularly large part of the aforementioned waste heat or all of the waste heat from the storage cells, can be particularly effective and efficient in a short time and in particular are discharged from the storage device as a whole by means of the temperature control medium then functioning as a cooling medium. In this case, at least a very large part of the aforementioned waste heat can pass from the connection elements, in particular exclusively, to the connection element by conduction. The waste heat can then pass from the connecting element to the temperature control medium, so that the waste heat can be effectively and efficiently removed from the storage device by means of the temperature control medium. As a result, for example, the electrical machine can be operated for a long time with a high, in particular electrical, power by means of the electrical energy stored in the storage device. Conversely, it is possible to heat the storage device in a particularly advantageous manner by means of the contact temperature control. In other words, a particularly high amount of heat can be introduced into the storage device via the connection elements in a short time through the contact temperature control, so that, for example, when the storage device has a low temperature during a cold start of the motor vehicle and at low ambient temperatures, the storage device is particularly advantageously heated and can thus be brought to a particularly advantageous temperature in a short time.

Außerdem können mehrere, unterschiedliche Funktionen in einem Bauteil oder in einer Baueinheit zusammengefasst werden. Diese Baueinheit umfasst beispielsweise das Temperierelement und das Verbindungselement, welches beispielsweise mechanisch mit dem Temperierelement verbunden und somit an dem Temperierelement gehalten ist. Hierdurch bilden beispielsweise das Temperierelement und das Verbindungselement die zuvor genannte Baueinheit. Vorzugsweise ist das Verbindungselement von dem Temperierelement elektrisch isoliert. Im Rahmen der Erfindung ist unter einer elektrischen Isolierung, einem Nichtleiter, beziehungsweise darunter, dass zwei Bauteile elektrisch isolierend miteinander verbunden sind oder elektrisch voneinander isoliert sind, zu verstehen, dass eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10-8 Siemens pro Zentimeter zwischen den Bauteilen vorliegt beziehungsweise dass der Nichtleiter eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10-8 Siemens pro Zentimeter und/oder einen spezifischen Widerstand von über 108 Ohmzentimeter aufweist. Dadurch können die Anschlusselemente mittels des Verbindungselements elektrisch miteinander verbunden werden und das Verbindungselement kann mechanisch mit dem Temperierelement verbunden sein, ohne dass das Verbindungselement elektrisch leitend mit dem Temperierelement verbunden ist beziehungsweise während das Verbindungselement von dem Temperierelement elektrisch isoliert ist. Unter dem Merkmal, dass bei der Erfindung mehrere Funktionen in der Baueinheit zusammengefasst werden können, ist insbesondere folgendes zu verstehen: zum einen kann die Baueinheit, insbesondere das Temperierelement der Baueinheit genutzt werden, um die Speicherzellen auf die zuvor beschriebene Weise zu temperieren. Zum anderen kann die Baueinheit genutzt werden, um die Anschlusselemente und somit die Speicherzellen elektrisch miteinander zu verbinden. Die Baueinheit fungiert somit einerseits als Zellkontaktiersystem zum elektrischen Kontaktieren der Speicherzellen und somit zum elektrischen Verbinden der Speicherzellen. Andererseits fungiert die Baueinheit beispielsweise als, insbesondere eigensteife, Kühlplatte zwischen den Speicherzellen, insbesondere zwischen den Zellgehäusen. Da die Baueinheit eine zusammenhängende, beziehungsweise zusammengebaute Komponente ist, kann die Baueinheit als Ganzes während einer Herstellung beziehungsweise Montage der Speichereinrichtung besonders einfach gehandhabt werden, sodass die Speichereinrichtung besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann. Da vorzugsweise bei der Baueinheit das Verbindungselement mechanisch mit dem Temperierelement verbunden ist, können bei der Montage der Speichereinrichtung das Verbindungselement und das Temperierelement gleichzeitig gehandhabt und verbaut werden, indem die Baueinheit gehandhabt und verbaut beziehungsweise montiert wird. Dadurch kann eine herkömmlicherweise vorgesehene, zeitlich aufeinanderfolgende Integrierung eines Zellkontaktiersystems und einer separat davon ausgebildeten und zusätzlich davon vorgesehenen Kühlplatte vermieden werden.In addition, several different functions can be combined in one component or in one structural unit. This structural unit comprises, for example, the temperature control element and the connecting element, which is, for example, mechanically connected to the temperature control element and is thus held on the temperature control element. In this way, for example, the temperature control element and the connecting element form the aforementioned structural unit. The connecting element is preferably electrically insulated from the temperature control element. In the context of the invention, electrical insulation, a non-conductor, or the fact that two components are connected to one another in an electrically insulating manner or are electrically isolated from one another, means that there is an electrical conductivity of less than 10 -8 Siemens per centimeter between the components or that the non-conductor has an electrical conductivity of less than 10 -8 Siemens per centimeter and / or a specific resistance of over 10 8 ohm centimeters. As a result, the connection elements can be electrically connected to one another by means of the connection element and the connection element can be mechanically connected to the temperature control element without the connection element being electrically conductively connected to the temperature control element or while the connection element is electrically isolated from the temperature control element. The feature that several functions can be combined in the structural unit in the invention is to be understood in particular as follows: on the one hand, the structural unit, in particular the temperature control element of the structural unit, can be used to control the temperature of the storage cells in the manner described above. On the other hand, the structural unit can be used to electrically connect the connection elements and thus the storage cells to one another. The structural unit thus functions on the one hand as a cell contacting system for electrically contacting the storage cells and thus for electrically connecting the storage cells. On the other hand, the structural unit functions, for example, as an, in particular inherently rigid, cooling plate between the storage cells, in particular between the cell housings. Since the structural unit is a coherent or assembled component, the structural unit as a whole can be handled particularly easily during manufacture or assembly of the memory device, so that the memory device can be manufactured in a particularly simple and thus time-saving and cost-effective manner. Since preferably at of the structural unit, the connecting element is mechanically connected to the temperature control element, the connecting element and the temperature control element can be handled and installed at the same time during the assembly of the storage device by handling and installing or assembling the module. This makes it possible to avoid a conventionally provided, temporally successive integration of a cell contacting system and a cooling plate which is formed separately from it and is additionally provided therefrom.

Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speichereinrichtung zu realisieren, ist es in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Teilbereich des Verbindungselements mehrere, voneinander beabstandete Temperiervorsprünge aufweist. Hierdurch kann eine besonders große Oberfläche des Teilbereichs in dem Kühlkanal gewährleistet werden, sodass ein besonders effizienter und effektiver Wärmeaustausch zwischen dem Verbindungselement und dem Temperiermedium realisiert werden kann.In order to achieve a particularly advantageous temperature control of the storage device, it is provided in one embodiment of the invention that the partial area of the connecting element has a plurality of temperature control projections which are spaced apart from one another. In this way, a particularly large surface area of the partial area in the cooling channel can be ensured, so that a particularly efficient and effective heat exchange can be implemented between the connecting element and the temperature control medium.

Die Temperiervorsprünge sind beispielsweise Temperierrippen, welche jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass die Temperiervorsprünge Temperierstäbe sind, welche einen zumindest im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen.The temperature control projections are, for example, temperature control ribs, each of which has a rectangular cross section. Furthermore, it is conceivable that the temperature control projections are temperature control rods which have an at least substantially circular cross section.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Temperiervorsprünge zumindest entlang der Stapelrichtung voneinander beabstandet sind. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Wärmeaustausch zwischen dem Temperiermedium und den Temperiervorsprüngen gewährleistet werden.Another embodiment is characterized in that the temperature control projections are spaced apart from one another at least along the stacking direction. A particularly advantageous heat exchange between the temperature control medium and the temperature control projections can thereby be ensured.

Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speichereinrichtung auf besonders einfache und kostengünstige Weise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Temperierelement wenigstens einen elektrisch isolierenden Grundkörper aufweist, welcher zumindest einen Teil des Temperierkanals begrenzt. Unter dem Merkmal, das der Grundkörper elektrisch isolierend ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Grundkörper ein Nichtleiter ist. Wie bereits zuvor beschrieben ist im Rahmen der Erfindung unter einem beziehungsweise dem Nichtleiter ein Bauelement oder ein Stoff zu verstehen, dessen elektrische Leitfähigkeit weniger als 10-8 Siemens pro Quadratzentimeter beträgt beziehungsweise der einen spezifischen Widerstand von über 108 Ohmzentimeter aufweist. Unter dem Merkmal, dass der Grundkörper zumindest einen Teil des Temperierkanals direkt begrenzt, ist insbesondere zu verstehen, dass das den Temperierkanal und somit den Teil des Temperierkanals durchströmende Temperiermedium den Grundkörper direkt berühren kann beziehungsweise berührt.In order to achieve particularly advantageous temperature control of the storage device in a particularly simple and inexpensive manner, a further embodiment of the invention provides that the temperature control element has at least one electrically insulating base body which delimits at least part of the temperature control channel. The feature that the base body is electrically insulating is to be understood in particular that the base body is a non-conductor. As already described above, in the context of the invention, a nonconductor is to be understood as a component or a substance whose electrical conductivity is less than 10 -8 Siemens per square centimeter or which has a specific resistance of over 10 8 ohm centimeters. The feature that the base body directly delimits at least part of the temperature control channel is to be understood in particular that the temperature control medium flowing through the temperature control channel and thus the part of the temperature control channel can or touch the base body directly.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Teilbereich des Verbindungselements, insbesondere ausschließlich, in dem Teil des Temperierkanals angeordnet ist. Dadurch lässt sich einerseits eine besonders effektive und effiziente Temperierung darstellen, andererseits kann ein elektrischer Kurzschluss dadurch sicher vermieden werden.It has been shown to be particularly advantageous if the partial area of the connecting element is arranged, in particular exclusively, in the part of the temperature control channel. In this way, on the one hand, a particularly effective and efficient temperature control can be achieved, and on the other hand, an electrical short-circuit can be reliably avoided.

Insbesondere hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Verbindungselement bezogen auf das Temperierelement ausschließlich den Grundkörper berührt und/oder ausschließlich mechanisch mit dem Grundkörper verbunden ist. Dadurch kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Temperierelement sicher vermieden werden, sodass sich eine besonders vorteilhafte Temperierung auf besonders sichere Weise darstellen lässt.In particular, it has been shown to be advantageous if, with respect to the temperature control element, the connecting element only touches the base body and / or is exclusively mechanically connected to the base body. As a result, an electrically conductive connection between the connecting element and the temperature control element can be reliably avoided, so that a particularly advantageous temperature control can be represented in a particularly safe manner.

Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speichereinrichtung auf besonders einfache und kostengünstige Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Grundkörper aus einer Vergussmasse gebildet und somit beispielsweise durch Gießen der Vergussmasse hergestellt wird. Insbesondere wird beispielsweise der Grundkörper derart hergestellt, dass die Vergussmasse in flüssigem Zustand und somit als Schmelze gegossen, insbesondere Spritzgegossen, wird, wodurch die Vergussmasse geformt und somit der Grundkörper hergestellt wird. Danach härtet die Vergussmasse aus, sodass die Vergussmasse beziehungsweise der Grundkörper vorzugsweise fest und eigensteif ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Verbindungselement zumindest teilweise mit der Vergussmasse umgossen und somit in die Vergussmasse eingegossen ist. Das Verbindungselement ist beispielsweise fest und eigensteif ausgebildet. Insbesondere kann das Verbindungselement aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sein. Das Material ist beispielsweise ein metallischer Werkstoff. Beim Gießen der Vergussmasse beziehungsweise des Grundkörpers wird beispielsweise die Vergussmasse an das Verbindungselement angegossen, insbesondere angespritzt, sodass beispielsweise das Verbindungselement zumindest teilweise mit der Vergussmasse umspritzt beziehungsweise angespritzt ist. Dadurch kann das Verbindungselement durch die und während der Herstellung des Grundkörpers mechanisch mit dem Grundkörper verbunden werden, sodass die zuvor genannte Baueinheit einfach und somit zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control of the storage device in a particularly simple and inexpensive manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the base body is formed from a potting compound and is thus produced, for example, by pouring the potting compound. In particular, for example, the base body is produced in such a way that the potting compound is poured, in particular injection molded, in a liquid state and thus as a melt, whereby the potting compound is formed and the base body is thus produced. The potting compound then hardens, so that the potting compound or the base body is preferably solid and inherently rigid. It is preferably provided that the connecting element is at least partially encapsulated with the potting compound and thus poured into the potting compound. The connecting element is, for example, solid and inherently rigid. In particular, the connecting element can be formed from an electrically conductive material. The material is, for example, a metallic material. When casting the potting compound or the base body, for example, the potting compound is poured onto the connecting element, in particular injected, so that, for example, the connecting element is at least partially encapsulated or injected with the potting compound. As a result, the connecting element can be mechanically connected to the base body through and during the production of the base body, so that the aforementioned structural unit can be produced simply and thus in a time-saving and cost-effective manner.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Temperierelement wenigstens ein aus einem metallischen Werkstoff gebildetes Basiselement aufweist. Der metallische Werkstoff ist beispielsweise elektrisch leitend. Das Basiselement begrenzt beispielsweise zumindest einen Kanalteil des Temperierkanals direkt, sodass das den Temperierkanal und somit den Kanalteil durchströmende Temperiermedium das Basiselement direkt berührt beziehungsweise berühren kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Temperiermedium ein Nichtleiter, das heißt ein elektrisch isolierendes Medium ist. Bei dieser Ausführungsform kann ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen der jeweiligen Speicherzelle, insbesondere zwischen dem jeweiligen Zellgehäuse der jeweiligen Speicherzelle, und dem Basiselement und somit dem Temperierelement insgesamt realisiert werden. Mit anderen Worten ermöglicht hierbei das Temperierelement auch einen besonders vorteilhaften Wärmeaustausch zwischen dem Temperierelement und dem Zellgehäuse an sich, sodass die Speichereinrichtung effektiv und effizient temperiert werden kann.Another embodiment is characterized in that the temperature control element has at least one base element formed from a metallic material. The metallic material is, for example, electrically conductive. The base element, for example, directly delimits at least one channel part of the temperature control channel, so that the temperature control medium flowing through the temperature control channel and thus the channel part directly touches or can touch the base element. It is preferably provided that the temperature control medium is a non-conductor, that is to say an electrically insulating medium. In this embodiment, a particularly effective and efficient heat exchange between the respective storage cell, in particular between the respective cell housing of the respective storage cell, and the base element and thus the temperature control element as a whole can be realized. In other words, the temperature control element also enables a particularly advantageous heat exchange between the temperature control element and the cell housing per se, so that the storage device can be temperature controlled effectively and efficiently.

Dabei hat es sich besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Basiselement mit dem Grundkörper mechanisch verbunden ist, wobei der durch den Grundkörper begrenzte Teil des Temperierkanals fluidisch mit dem durch das Basiselement begrenzten Kanalteil des Temperierkanals verbunden ist. Der Teil des Temperierkanals und der Kanalteil des Temperierkanals sind somit in Strömungsrichtung des den Temperierkanal durchströmenden Temperiermediums aufeinanderfolgende Teile des Temperierkanals. Die Verwendung des Grundkörpers und des Basiselements ermöglicht es einerseits, das Verbindungselement mechanisch und elektrisch isoliert an das Temperierelement anzubinden. Hierzu wird beispielsweise das Verbindungselement mechanisch mit dem Grundkörper verbunden, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Verbindungselement bezogen auf das Temperierelement beziehungsweise bezogen auf das Basiselement und den Grundkörper ausschließlich den Grundkörper direkt berührt. Andererseits kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte Temperierung des Zellgehäuses gewährleistet werden, da beispielsweise die Zellgehäuse das Basiselement, insbesondere direkt, berühren können. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Austausch zwischen dem Basiselement und dem Zellgehäuse gewährleistet werden. Vorzugsweise sind die jeweiligen Elektroden der jeweiligen Speicherzelle von dem jeweiligen Zellgehäuse der jeweiligen Speicherzelle elektrisch isoliert, sodass ein elektrischer Kurzschluss zwischen dem jeweiligen Zellgehäuse und dem vorzugsweise metallischen Basiselement vermieden ist.It has been shown to be particularly advantageous if the base element is mechanically connected to the base body, the part of the temperature control channel delimited by the base body being fluidically connected to the channel part of the temperature control channel delimited by the base element. The part of the temperature control channel and the channel part of the temperature control channel are thus successive parts of the temperature control channel in the flow direction of the temperature control medium flowing through the temperature control channel. The use of the base body and the base element makes it possible, on the one hand, to connect the connecting element to the temperature control element in a mechanically and electrically insulated manner. For this purpose, for example, the connecting element is mechanically connected to the base body, whereby it is preferably provided that the connecting element exclusively touches the base body directly in relation to the temperature control element or in relation to the base element and the base body. On the other hand, a particularly advantageous temperature control of the cell housing can be ensured, for example, since the cell housing, for example, can touch the base element, in particular directly. A particularly advantageous exchange between the base element and the cell housing can thereby be ensured. The respective electrodes of the respective storage cell are preferably electrically insulated from the respective cell housing of the respective storage cell, so that an electrical short circuit between the respective cell housing and the preferably metallic base element is avoided.

Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speichereinrichtung auf besonders einfache und kostengünstige Weise zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Basiselements in dem Grundkörper angeordnet ist, wodurch das Basiselement mechanisch mit dem Grundkörper verbunden ist. Da vorzugsweise der Grundkörper ein Nichtleiter ist, sind der Grundkörper und das Basiselement elektrisch voneinander isoliert. Der Grundkörper kann mit dem Basiselement beispielsweise dadurch besonders einfach und somit zeit- und kostengünstig verbunden werden, dass bei beziehungsweise während der Herstellung des Grundkörpers beispielsweise nicht nur das Verbindungselement, sondern auch das Basiselement jeweils zumindest teilweise mit der Vergussmasse umspritzt beziehungsweise angespritzt wird. Mit anderen Worten kann beispielsweise die Vergussmasse bei der Herstellung des Grundkörpers an das Basiselement angegossen werden beziehungsweise das Basiselement kann mit der Vergussmasse umgossen werden. Somit kann die das Basiselement, den Grundkörper und das Verbindungselement umfassende Baueinheit besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden.In order to achieve particularly advantageous temperature control of the storage device in a particularly simple and inexpensive manner, a further embodiment of the invention provides that at least part of the base element is arranged in the base body, whereby the base element is mechanically connected to the base body. Since the base body is preferably a non-conductor, the base body and the base element are electrically isolated from one another. The base body can be connected to the base element in a particularly simple and therefore time-efficient and cost-effective manner, for example, by at least partially encapsulating or injecting the potting compound around not only the connecting element but also the base element during or during the manufacture of the base body. In other words, for example, the casting compound can be cast onto the base element during the production of the base body, or the base element can be cast around the casting compound. The structural unit comprising the base element, the base body and the connecting element can thus be produced in a particularly time-saving and cost-effective manner.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest ein sich an den Teil des Basiselements anschließender zweiter Teil des Basiselements außerhalb des Grundkörpers angeordnet ist. Dabei ist der zweite Teil des Basiselements in eine zu einer der Speicherzellen weisende Richtung bezüglich des Grundkörpers überlappungsfrei angeordnet. Mit anderen Worten ist der zweite Teil des Basiselements zumindest in die zu der einen Speicherzelle weisende Richtung nicht durch den Grundkörper überlappt. Dadurch kann beispielsweise die eine Speicherzelle, insbesondere das Zellgehäuse der einen Speicherzelle den zweiten Teil des Basiselements direkt berühren, sodass ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Teil des Basiselements und der einen Speicherzelle, insbesondere dem Zellgehäuse der einen Speicherzelle, gewährleistet werden kann. Dadurch kann eine besonders effektive und effiziente Temperierung gewährleistet werden.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one second part of the base element adjoining the part of the base element is arranged outside the base body. In this case, the second part of the base element is arranged without overlapping with respect to the base body in a direction pointing to one of the storage cells. In other words, the second part of the base element is not overlapped by the base body, at least in the direction facing the one storage cell. As a result, for example, the one storage cell, in particular the cell housing of the one storage cell, directly touch the second part of the base element, so that a particularly effective and efficient heat exchange between the second part of the base element and the one storage cell, in particular the cell housing of the one storage cell, can be ensured. In this way, particularly effective and efficient temperature control can be guaranteed.

Ferner ist es denkbar, dass zwischen der einen Speicherzelle, insbesondere deren Zellgehäuse, und dem Temperierelement eine Wärmeleitpaste und/oder ein Wärmeleitkleber angeordnet ist. Die Wärmeleitpaste beziehungsweise der Wärmeleitkleber kann einerseits die eine Speicherzelle, insbesondere deren Zellgehäuse, und andererseits das Wärmeleitelement, insbesondere den Grundkörper und/oder den zweiten Teil des Basiselements, direkt berührt, sodass ein besonders vorteilhafter Wärmeübergang darstellbar ist.Furthermore, it is conceivable that a heat-conducting paste and / or a heat-conducting adhesive is arranged between the one storage cell, in particular its cell housing, and the temperature control element. The thermally conductive paste or the thermally conductive adhesive can on the one hand touch the one storage cell, in particular its cell housing, and on the other hand the thermally conductive element, in particular the base body and / or the second part of the base element, directly, so that a particularly advantageous heat transfer can be achieved.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Teil des Basiselements die eine Speicherzelle direkt berührt. Hierdurch kann ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen der einen Speicherzelle und dem Basiselement dargestellt werden.Finally, it has been shown to be particularly advantageous if the second part of the base element touches the one storage cell directly. This can make a particularly effective and efficient Heat exchange between the one storage cell and the base element are shown.

Zur Erfindung gehört auch ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine erfindungsgemäße Speichereinrichtung umfasst. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, which comprises at least one storage device according to the invention. Advantages and advantageous configurations of the memory device according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the motor vehicle according to the invention, and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

  • 1 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug entlang einer in 2 gezeigten Schnittlinie C-C;
  • 2 eine schematische Draufsicht eines Temperierelements der Speichereinrichtung;
  • 3 eine schematische Schnittansicht des Temperierelements entlang einer in 2 gezeigten Schnittlinie A-A;
  • 4 eine schematische Schnittansicht des Temperierelements entlang einer in 2 gezeigten Schnittlinie B-B;
  • 5 eine schematische Perspektivansicht eines Verbindungselements der Speichereinrichtung;
  • 6 eine schematische Vorderansicht der Verbindungselements;
  • 7 eine schematische Seitenansicht des Verbindungselements;
  • 8 eine weitere schematische Seitenansicht des in einem Temperierkanal des Temperierelements angeordneten Verbindungselements;
  • 9 eine schematische Draufsicht der Temperierelements der Speichereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
  • 10 eine schematische Schnittansicht des Temperierelements gemäß 9.
Further details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment with the associated drawings. It shows:
  • 1 a fragmentary schematic and sectional side view of a storage device according to the invention for storing electrical energy for a motor vehicle along an in 2 section line CC shown;
  • 2 a schematic plan view of a temperature control element of the storage device;
  • 3 a schematic sectional view of the temperature control element along an in 2 section line AA shown;
  • 4th a schematic sectional view of the temperature control element along an in 2 shown section line BB;
  • 5 a schematic perspective view of a connecting element of the storage device;
  • 6th a schematic front view of the connecting element;
  • 7th a schematic side view of the connecting element;
  • 8th a further schematic side view of the connecting element arranged in a temperature control channel of the temperature control element;
  • 9 a schematic top view of the temperature control element of the storage device according to a further embodiment; and
  • 10 a schematic sectional view of the temperature control element according to 9 .

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine einfach auch als Energiespeicher oder elektrischer Energiespeicher bezeichnete Speichereinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, wobei in beziehungsweise mittels der Speichereinrichtung 1 elektrische Energie gespeichert werden kann. Dies bedeutet, dass das beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Speichereinrichtung 1 (Energiespeicher) umfasst. Außerdem weist das Kraftfahrzeug wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb und somit als Elektromotor zu betreiben, wird elektrische Energie, die in der Speichereinrichtung 1 gespeichert ist, von der Speichereinrichtung 1 abgeführt und der elektrischen Maschine zugeführt. Somit ist die elektrische Maschine eine Traktionsmaschine, während der Speichereinrichtung 1 ein so genannter Traktionsspeicher des Kraftfahrzeugs ist. 1 shows a section of a schematic and sectional side view of a storage device, also referred to simply as an energy store or an electrical energy store 1 for a motor vehicle, wherein in or by means of the memory device 1 electrical energy can be stored. This means that the motor vehicle, designed for example as a hybrid or electric vehicle, has the storage device in its fully manufactured state 1 (Energy storage) includes. In addition, the motor vehicle has at least one electrical machine by means of which the motor vehicle can be driven electrically, in particular purely. For this purpose, the electric machine is operated in a motor mode and thus as an electric motor. In order to operate the electrical machine in the motor mode and thus as an electric motor, electrical energy is stored in the storage device 1 is stored by the storage device 1 discharged and fed to the electrical machine. Thus, the electrical machine is a traction machine, while the storage device 1 is a so-called traction memory of the motor vehicle.

Die Speichereinrichtung 1 weist einen auch als Stapel bezeichneten Zellstapel 2 auf, welcher wenigstens zwei und somit mehrere Speicherzellen 3a, b umfasst. Die beispielsweise als Pouch-Zellen ausgebildeten und einfach auch als Zellen bezeichneten Speicherzellen 3a, b sind entlang einer in 1 durch einen Doppelpfeil 8 veranschaulichten Stapelrichtung aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander und dabei über beziehungsweise aufeinander angeordnet. Die jeweilige Speicherzelle 3a, b weist ein jeweiliges Zellgehäuse 4a, b auf, welches vorzugsweise eigensteif und somit formstabil ausgebildet sein kann. Jedoch insbesondere dann, wenn die jeweilige Speicherzelle 3a, b als eine Pouch-Zelle ausgebildet ist, ist es denkbar, dass das jeweilige Zellgehäuse 4a, b nicht etwa starr beziehungsweise biegesteif, sondern flexibel beziehungsweise biegeschlaff ist. Insbesondere ist das jeweilige Zellgehäuse 4a, b beispielsweise eine insbesondere aus einem Kunststoff und/oder aus einem metallischen Werkstoff gebildete Folie. In dem jeweiligen Zellgehäuse 4a, b ist eine jeweilige Elektrodenanordnung der jeweiligen Speicherzelle 3a, b aufgenommen. Die Elektrodenanordnung weist beispielsweise eine erste Elektrode mit einer ersten elektrischen Polarität und eine zweite Elektrode mit einer zweiten elektrischen Polarität auf. Außerdem ist in dem Zellgehäuse 4a, b beispielsweise ein insbesondere flüssiger Elektrolyt aufgenommen, welcher beispielsweise die jeweilige Elektrodenanordnung zumindest teilweise direkt berührt. Dabei ist beispielsweise die jeweilige Elektrodenanordnung in den jeweiligen Elektrolyten eingetaucht. Die Elektrodenanordnung und der Elektrolyt sind beispielsweise zu einer galvanischen Zelle zusammengefasst. Mit anderen Worten ist die jeweilige Speicherzelle 3a, b beispielsweise eine galvanische Zelle, mittels beziehungsweise in welcher elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch beziehungsweise galvanisch, gespeichert werden kann, beziehungsweise gespeichert wird. Die jeweilige Speicherzelle 3a, b weist jeweils wenigstens ein Anschlusselement 5a, b auf. Aus 1 ist erkennbar, dass die Anschlusselemente 5a, b der Speicherzellen 3a, b auf einer den Speicherzellen 3a, b beziehungsweise den Anschlusselementen 5a, b gemeinsamen Stapelseite 6 des Zellstapels 2 angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Anschlusselemente 5a, b auf derselben Stapelseite 6 des Zellstapels 2 angeordnet. Beispielsweise ist eine jeweilige der Elektroden der jeweiligen Speicherzelle 3a, b über das jeweilige Anschlusselement 5a, b an eine Umgebung 7 des jeweiligen Zellgehäuses 4a, b herausgeführt. Über die Anschlusselemente 5a, b kann die in den Speicherzellen 3a, b gespeicherte elektrische Energie von beziehungsweise aus den Speicherzellen 3a, b abgeführt werden. Ferner kann beispielsweise elektrische Energie, welche von einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Energiequelle beziehungsweise von der elektrischen Maschine bereitgestellt wird, über die Anschlusselemente 5a, b den Speicherzellen 3a, b zugeführt und somit in den Speicherzellen 3a, b gespeichert werden. Beispielsweise ist eines der Anschlusselemente 5a, b ein elektrischer Pluspol, wobei das andere der Anschlusselemente 5a, b ein elektrischer Minuspol ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, sind beispielsweise die Anschlusselemente 5a, b elektrisch miteinander verbunden.The storage device 1 has a cell stack also known as a stack 2 on which at least two and thus several memory cells 3a , b includes. The memory cells, which are designed, for example, as pouch cells and are also simply referred to as cells 3a , b are along an in 1 by a double arrow 8th illustrated stacking direction consecutively or behind one another and thereby arranged above or on top of one another. The respective memory cell 3a , b has a respective cell housing 4a , b on, which can preferably be designed to be inherently rigid and thus dimensionally stable. However, especially when the respective memory cell 3a , b is designed as a pouch cell, it is conceivable that the respective cell housing 4a , b is not rigid or rigid, but flexible or limp. In particular, the respective cell housing 4a , b for example a film formed in particular from a plastic and / or from a metallic material. In the respective cell housing 4a , b is a respective electrode arrangement of the respective memory cell 3a , b recorded. The electrode arrangement has, for example, a first electrode with a first electrical polarity and a second electrode with a second electrical polarity. In addition, is in the cell housing 4a , b for example, a particularly liquid electrolyte was added, which for example at least partially touches the respective electrode arrangement directly. For example, the respective electrode arrangement is immersed in the respective electrolyte. The electrode arrangement and the electrolyte are combined to form a galvanic cell, for example. In other words, is the respective memory cell 3a , b for example a galvanic cell, by means of or in which electrical energy, in particular electrochemically or galvanically, can be or is stored. The respective memory cell 3a , b each has at least one Connection element 5a , b on. the end 1 it can be seen that the connecting elements 5a , b of the memory cells 3a , b on one of the memory cells 3a , b or the connection elements 5a , b common stack side 6th of the cell stack 2 are arranged. In other words, the connection elements are 5a , b on the same side of the stack 6th of the cell stack 2 arranged. For example, a respective one of the electrodes is the respective memory cell 3a , b via the respective connection element 5a , b to an environment 7th of the respective cell housing 4a , b led out. Via the connection elements 5a , b can that in the memory cells 3a , b stored electrical energy from or from the storage cells 3a , b be discharged. Furthermore, for example, electrical energy, which is provided by an energy source external to the motor vehicle or by the electrical machine, can be via the connection elements 5a , b the memory cells 3a , b supplied and thus in the memory cells 3a , b get saved. For example, is one of the connection elements 5a , b an electrical positive pole, the other of the connection elements 5a , b is an electrical negative pole. As will be explained in more detail below, the connection elements are, for example 5a , b electrically connected to each other.

Um nun auf besonders einfache Weise eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speicherzellen 3a, b und somit der Speichereinrichtung 1 insgesamt zu realisieren, ist entlang der Stapelrichtung (Doppelpfeil 8) wenigstens oder genau ein Temperierelement 9 der Speichereinrichtung 1 angeordnet. Aus 1 ist erkennbar, dass die Speicherzellen 3a, b separat voneinander und separat von dem Temperierelement 9 ausgebildet sind, sodass die Speicherzellen 3a, b und das Temperierelement 9 jeweilige, separat voneinander ausgebildete Bauelemente sind. Das Temperierelement 9 weist wenigstens einen von einem Temperiermedium durchströmbaren Temperierkanal 10 auf. Vorzugsweise wird als das Temperiermedium ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, verwendet, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speichereinrichtung 1 darstellbar ist.In order to now achieve a particularly advantageous temperature control of the storage cells in a particularly simple manner 3a , b and thus the storage device 1 to be implemented as a whole is to be carried out along the stacking direction (double arrow 8th ) at least or exactly one temperature control element 9 the storage device 1 arranged. the end 1 it can be seen that the memory cells 3a , b separately from each other and separately from the temperature control element 9 are formed so that the memory cells 3a , b and the temperature control element 9 are respective, separately formed components. The temperature control element 9 has at least one temperature control channel through which a temperature control medium can flow 10 on. A fluid, in particular a liquid, is preferably used as the temperature control medium, so that a particularly advantageous temperature control of the storage device 1 can be represented.

Darüber hinaus ist den Anschlusselementen 5a, b wenigstens oder genau ein, vorzugsweise einstückig ausgebildetes, Verbindungselement 11 zugeordnet, über welches beziehungsweise mittels welchem die Anschlusselemente 5a, b und somit die Speicherzellen 3a, b elektrisch miteinander verbunden sind. Dabei ist das Verbindungselement 11 separat von den Speicherzellen 3a, b, insbesondere separat von den Anschlusselementen 5a, b und separat von dem Temperierelement 9 ausgebildet. Das beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, gebildete Verbindungselement 11 berührt einerseits das Verbindungselement 5a und andererseits das Verbindungselement 5b jeweils direkt, sodass beziehungsweise wodurch das Verbindungselement 11, welches auch als Zellverbinder bezeichnet wird, jeweils zumindest elektrisch mit den Anschlusselementen 5a, b verbunden ist. In der Folge sind die Anschlusselemente 5a, b über das Verbindungselement 11 elektrisch miteinander verbunden.In addition, the connection elements 5a , b at least or exactly one, preferably integrally formed, connecting element 11 assigned via which or by means of which the connection elements 5a , b and thus the memory cells 3a , b are electrically connected to each other. Here is the connecting element 11 separate from the storage cells 3a , b , in particular separately from the connection elements 5a , b and separate from the temperature control element 9 educated. The connecting element formed, for example, from an electrically conductive material, in particular from a metallic material 11 touches the connecting element on the one hand 5a and on the other hand the connecting element 5b each directly, so or whereby the connecting element 11 , which is also referred to as a cell connector, each at least electrically with the connection elements 5a , b connected is. The following are the connecting elements 5a , b via the connecting element 11 electrically connected to each other.

Jeweilige Verbindungsteile 12a, b des Verbindungselements 11 sind außerhalb des Temperierelements 9 und dabei außerhalb des Temperierkanals 10 angeordnet, wobei das Verbindungselement 11 über sein Verbindungsteil 12a mit dem Anschlusselement 5a und über sein Verbindungsteil 12b elektrisch mit dem Anschlusselement 5b verbunden ist. Hierzu berührt das Verbindungsteil 12a das Anschlusselement 5a direkt, und das Verbindungsteil 12b berührt das Anschlusselement 5b direkt. Beispielsweise sind die Verbindungsteile 12a, b einstückig miteinander ausgebildet.Respective connecting parts 12a , b of the connecting element 11 are outside the temperature control element 9 and outside of the temperature control channel 10 arranged, the connecting element 11 via its connecting part 12a with the connection element 5a and electrically to the connection element via its connecting part 12b 5b connected is. To do this, the connecting part touches 12a the connection element 5a directly, and the connecting part 12b contacts the connector 5b direct. For example, the connecting parts 12a , b integrally formed with each other.

Das Verbindungselement 11 weißt darüber hinaus einen beispielsweise einstückig mit den Verbindungsteilen 12a, b ausgebildeten Teilbereich TB auf, welcher beispielsweise ein dritter Verbindungsteil des Verbindungselements 11 ist. Aus 1 ist erkennbar, dass der Teilbereich TB des Verbindungselements 11 in dem Temperierkanal 10 und somit in dem Temperierelement angeordnet ist. Dadurch kann das den Temperierkanal 10 durchströmende Temperiermedium den Teilbereich TB direkt an und/oder umströmen, sodass ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen dem Temperiermedium und dem Teilbereich TB beziehungsweise dem Verbindungselement 11 darstellbar ist. Da außerdem das Verbindungselement 11 die Anschlusselemente 5a, b direkt berührt, ist ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen dem Verbindungselement 11 und den Anschlusselementen 5a, b darstellbar. In der Folge können die Anschlusselemente 5a, b und somit die Speicherzellen 3a, b über das Verbindungselement 11 besonders effektiv und effizient mittels des den Temperierkanal 10 durchströmenden Temperiermediums temperiert, das heißt erwärmt und/oder gekühlt werden.
Besonders gut in Zusammenschau mit 5 ist erkennbar, dass der Teilbereich TB des Verbindungselements 11 mehrere, voneinander beabstandete Temperiervorsprünge aufweist, welche bei dem in den 1 gezeigten Ausführungsbeispiels als Temperierstäbe 23 ausgebildet sind. Der jeweilige Temperierstab 23 weist einen zumindest im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Der jeweilige Temperiervorsprung ist insbesondere dadurch als Temperiervorsprung ausgebildet, dass der jeweilige Temperiervorsprung, insbesondere in eine schräg oder senkrecht zur Stapelrichtung verlaufenden Richtung, von einer Wandung 12 des Teilbereichs TB insbesondere hin zu dem Temperierkanal 10 beziehungsweise in den Temperierkanal 10 hinein absteht. Dabei ist besonders gut aus 5 bis 8 erkennbar, dass die beispielsweise matrixartig angeordneten Temperierstäbe 23 zumindest entlang der Stapelrichtung voneinander beabstandet sind. Außerdem sind die Temperierstäbe 23 entlang einer senkrecht zur Stapelrichtung und senkrecht zur zuvor genannten Richtung verlaufenden, zweiten Richtung, welche in 5 durch einen Doppelpfeil 13 veranschaulicht ist, voneinander beabstandet. Dadurch kann eine besonders große Oberfläche des Teilbereichs TB in dem Temperierkanal 10 realisiert werden, sodass eine besonders effektive und effiziente Temperierung darstellbar ist.The connecting element 11 also know one, for example, integral with the connecting parts 12a , b trained sub-area TB on which, for example, a third connecting part of the connecting element 11 is. the end 1 it can be seen that the sub-area TB of the connecting element 11 in the temperature control channel 10 and is thus arranged in the temperature control element. This allows the temperature control channel 10 the temperature control medium flowing through the sub-area TB directly on and / or around the flow, so that a particularly effective and efficient heat exchange between the temperature control medium and the sub-area TB or the connecting element 11 can be represented. Since, in addition, the connecting element 11 the connection elements 5a , b directly touched, is a particularly effective and efficient heat exchange between the connecting element 11 and the connection elements 5a , b representable. As a result, the connection elements 5a , b and thus the memory cells 3a , b via the connecting element 11 particularly effective and efficient by means of the temperature control channel 10 temperature control medium flowing through, that is, heated and / or cooled.
Especially good when viewed together with 5 it can be seen that the sub-area TB of the connecting element 11 has several, spaced apart temperature control projections, which in the 1 embodiment shown as temperature control rods 23 are trained. The respective temperature control rod 23 has an at least substantially circular cross section. The respective temperature control projection is designed in particular as a temperature control projection in that the respective temperature control projection, in particular in a direction running obliquely or perpendicularly to the stacking direction, from a wall 12 of the partial area TB especially towards the temperature control channel 10 or in the temperature control channel 10 protrudes into it. This is particularly good 5 until 8th it can be seen that the temperature control rods, which are arranged, for example, in a matrix-like manner 23 are spaced apart from one another at least along the stacking direction. In addition, the temperature control rods are 23 along a second direction running perpendicular to the stacking direction and perpendicular to the aforementioned direction, which in 5 by a double arrow 13th is illustrated, spaced from each other. This allows a particularly large surface area of the sub-area TB in the temperature control channel 10 can be realized so that a particularly effective and efficient temperature control can be represented.

Besonders gut aus 1 bis 4 ist erkennbar, dass das Temperierelement 9 einen elektrisch isolierenden Grundkörper 14 aufweist. Dies bedeutet, dass der Grundkörper 14 elektrisch isolierend beziehungsweise als Nichtleiter ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Grundkörper 14 aus einem, insbesondere elektrisch isolierenden, Kunststoff gebildet. Der Grundkörper 14 begrenzt dabei einen auch als Teil des Temperierkanals 10 bezeichneten, ersten Kanalteil K1 des Temperierkanals 10 direkt. Dabei ist der Teilbereich TB ausschließlich in dem Kanalteil K1 angeordnet.Especially good 1 until 4th it can be seen that the temperature control element 9 an electrically insulating base body 14th having. This means that the basic body 14th is electrically insulating or designed as a non-conductor. For example, the main body 14th formed from a, in particular electrically insulating, plastic. The basic body 14th also limits you as part of the temperature control channel 10 designated, first channel part K1 of the temperature control channel 10 direct. Here is the sub-area TB exclusively in the channel part K1 arranged.

Der Grundkörper 14 ist aus einer Vergussmasse gebildet, mit welcher das Verbindungselement 11 zumindest teilweise umgossen beziehungsweise angegossen ist. Hierdurch ist das Verbindungselement 11 mechanisch mit dem Grundkörper 14 und dadurch mit dem Temperierelement 9 verbunden. Jedoch ist das Verbindungselement 11 von dem Temperierelement 9 elektrisch isoliert. Hierzu berührt das Verbindungselement 11 bezogen auf das Temperierelement 9 insgesamt ausschließlich den Grundkörper 14 des Temperierelements 9. Das Verbindungselement 11 ist somit bezogen auf das Temperierelement 9 insgesamt ausschließlich mit dem Grundkörper 14 mechanisch verbunden und somit über den Grundkörper 14 an das Temperierelement 9 angebunden beziehungsweise an dem Temperierelement 9 gehalten. Dadurch bilden das Verbindungselement 11 und das Temperierelement 9 eine Baueinheit 15, welche als Ganzes gehandhabt und verbaut werden kann.The basic body 14th is formed from a potting compound with which the connecting element 11 is at least partially encapsulated or cast. This is the connecting element 11 mechanically with the base body 14th and thereby with the temperature control element 9 tied together. However, the connector is 11 from the temperature control element 9 electrically isolated. For this purpose, the connecting element touches 11 based on the temperature control element 9 in total only the main body 14th of the temperature control element 9 . The connecting element 11 is therefore related to the temperature control element 9 altogether exclusively with the base body 14th mechanically connected and thus via the base body 14th to the temperature control element 9 connected or to the temperature control element 9 held. This forms the connecting element 11 and the temperature control element 9 a unit 15th which can be handled and installed as a whole.

Das Temperierelement 9 weist außerdem wenigstens ein aus einem metallischen Werkstoff gebildetes und somit beispielsweise elektrisch leitendes Basiselement 16 auf, welches zumindest einen zweiten Kanalteil K2 (4) direkt begrenzt. Dabei ist das Basiselement 16 mechanisch mit dem Grundkörper 14 verbunden. Da der Grundkörper 14 jedoch ein Nichtleiter ist, sind der Grundkörper 14 und das Basiselement 16 elektrisch voneinander isoliert. Außerdem sind die Kanalteile K1 und K2 fluidisch miteinander verbunden, sodass beispielsweise das Temperiermedium auf seinem Weg durch den Temperierkanal 10 insgesamt zunächst einen der Kanalteile K1 und K2 und dann den jeweils anderen Kanalteil K2 beziehungsweise K1 durchströmt.The temperature control element 9 also has at least one base element formed from a metallic material and thus, for example, electrically conductive 16 on which at least a second channel part K2 ( 4th ) directly limited. Here is the basic element 16 mechanically with the base body 14th tied together. Because the main body 14th however, is a non-conductor, are the basic body 14th and the base element 16 electrically isolated from each other. Also are the duct parts K1 and K2 fluidically connected to each other, so that, for example, the temperature control medium on its way through the temperature control channel 10 a total of first one of the channel parts K1 and K2 and then the other part of the channel K2 respectively K1 flows through.

Der vorzugsweise eigensteife und als Festkörper ausgebildete Grundkörper 14 ist beispielsweise derart mit dem vorzugsweise eigensteifen und als Festkörper ausgebildeten Basiselement 16 verbunden, dass - wie aus 1 erkennbar ist - zumindest ein Teilbereich T1 des metallischen Basiselements 16 in dem Grundkörper 14 aufgenommen ist. Dabei ist beispielsweise der Teilbereich T1 mit dem Grundkörper 14 beziehungsweise mit der Vergussmasse umgossen beziehungsweise angegossen.The preferably inherently rigid and solid body 14th is for example in such a way with the preferably inherently rigid and designed as a solid base element 16 connected that - like out 1 is recognizable - at least a partial area T1 of the metallic base element 16 in the main body 14th is recorded. Here is the sub-area, for example T1 with the main body 14th or encapsulated or cast with the potting compound.

Außerdem ist aus 3 und 4 erkennbar, dass das Basiselement 16 eine auch als Tragstruktur bezeichnete Verbindungsstruktur 17 aufweist. Die Verbindungsstruktur 17 umfasst beispielsweise eigensteife Verbindungsrippen 18, die beispielsweise von einem Basiskörper 19 des Basiselements 16 abstehen und in dem Grundkörper 14 angeordnet sind beziehungsweise in den Grundkörper 14 eingreifen. Mit anderen Worten sind die Verbindungsrippen 18 mit der Vergussmasse umgossen beziehungsweise angegossen, wodurch beispielsweise das Basiselement 16 formschlüssig mit dem Grundkörper 14 verbunden ist.Besides, it's off 3 and 4th recognizable that the basic element 16 a connection structure also known as a support structure 17th having. The connection structure 17th includes, for example, inherently rigid connecting ribs 18th that, for example, from a base body 19th of the base element 16 stand out and in the main body 14th are arranged or in the base body 14th intervention. In other words, are the connecting ribs 18th encapsulated or cast with the potting compound, whereby, for example, the base element 16 form-fitting with the base body 14th connected is.

Des Weiteren ist aus 1 erkennbar, dass dem Temperierelement 9 wenigstens ein Anschluss 20 zugeordnet ist. Der Anschluss 20 wird auch als Temperier- oder Kühlanschluss bezeichnet und ist beispielsweise in das Temperierelement 9 integriert. Das Temperiermedium kann den Anschluss 20 durchströmen, sodass beispielsweise über den Anschluss 20 der Temperierkanal 10 mit dem Temperiermedium versorgbar ist. Somit fungiert beispielsweise der Anschluss 20 als Vor- beziehungsweise Zulauf. Alternativ oder zusätzlich kann der Anschluss 20 als Rücklauf fungieren, sodass beispielsweise über den Anschluss 20 das Temperiermedium aus dem Temperierkanal 10 abführbar ist.Furthermore it is off 1 recognizable that the temperature control element 9 at least one connection 20th assigned. The connection 20th is also referred to as a temperature control or cooling connection and is, for example, in the temperature control element 9 integrated. The temperature control medium can connect 20th flow through, so that for example via the connection 20th the temperature control channel 10 can be supplied with the temperature control medium. Thus, for example, the connection functions 20th as pre- or inflow. Alternatively or additionally, the connection 20th act as a return, so that for example via the connection 20th the temperature control medium from the temperature control channel 10 is deductible.

Da das Temperierelement 9 beispielsweise eigensteif und entlang der Stapelrichtung zwischen den Speicherzellen 3a, b angeordnet ist, sodass beispielsweise die Speicherzellen 3a, b an dem Temperierelement 9 abgestützt sind, ist das Temperierelement 9 beispielsweise ein Träger, in welchen der Anschluss 20 integriert sein kann. Insbesondere ist es denkbar, dass die Speicherzellen 3a, b über den Träger beziehungsweise unter Vermittlung des Trägers aneinander gehalten und somit beispielsweise mechanisch verbunden sind. Somit fungiert das Temperierelement 9 auch als Trägerelement oder Träger, mittels welchem die Speicherzellen 3a, b aneinander gehalten sind. Aus 1 ist erkennbar, dass der Teilbereich T1 des Basiselements 16 ein erster Teil der Basiselements 16 ist, dessen erster Teil in dem Grundkörper 14 angeordnet ist, wodurch das Basiselement 16 mechanisch mit dem Grundkörper 14 verbunden ist.Because the temperature control element 9 for example inherently rigid and along the stacking direction between the storage cells 3a , b is arranged so that, for example, the memory cells 3a , b on the temperature control element 9 are supported, is the temperature control element 9 for example a carrier in which the connector 20th can be integrated. In particular, it is conceivable that the memory cells 3a , b are held together via the carrier or through the intermediary of the carrier and are thus, for example, mechanically connected. This is how the temperature control element functions 9 also as a carrier element or carrier by means of which the storage cells 3a , b are held together. the end 1 it can be seen that the sub-area T1 of the base element 16 a first part the base element 16 is, the first part of which is in the base body 14th is arranged, whereby the base element 16 mechanically with the base body 14th connected is.

Das Basiselement 16 weist dabei wenigstens einen sich, insbesondere direkt, an den Teilbereich T1 anschließenden zweiten Teilbereich T2 auf. Der zweite Teilbereich T2 des Basiselements 16 ist ein sich an den ersten Teil des Basiselements 16, insbesondere direkt, anschließender zweiter Teil des Basiselements, dessen zweiter Teil außerhalb des Grundkörpers 14 angeordnet ist. Dabei wird der zweite Teilbereich T2 des Basiselements 16 in eine in 1 durch einen Pfeil 21 veranschaulichte, parallel zu der Stapelrichtung verlaufende und zu der Speicherzelle 3a hinweisende erste Richtung nicht durch den Grundkörper 14 überlappt. Außerdem wird der Teilbereich T2 in eine in 1 durch einen Pfeil 22 veranschaulichte, der ersten Richtung entgegengesetzte, parallel zu der Stapelrichtung verlaufende und hin zu der Speicherzelle 3b weisende zweite Richtung nicht durch den Grundkörper 14 überlappt. Dabei berührt der Teilbereich T2 einerseits die Speicherzelle 3a, insbesondere das Zellgehäuse 4a, direkt, und andererseits berührt der Teilbereich T2 die Speicherzelle 3b, insbesondere das Zellgehäuse 4b, direkt. Dadurch kann auch ein besonders effektiver und effizienter Wärmeaustausch zwischen den Zellgehäusen 4a, b und dem Temperierelement 9, insbesondere über dessen Teilbereich T2, erfolgen, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung der Speichereinrichtung 1 darstellbar ist.The basic element 16 shows at least one, in particular directly, to the sub-area T1 subsequent second sub-area T2 on. The second part T2 of the base element 16 is an attached to the first part of the base element 16 , in particular directly, the subsequent second part of the base element, the second part of which is outside the base body 14th is arranged. This is the second sub-area T2 of the base element 16 into an in 1 by an arrow 21 illustrated parallel to the stacking direction and to the memory cell 3a indicative first direction not through the base body 14th overlaps. In addition, the sub-area T2 into an in 1 by an arrow 22nd illustrated, the first direction opposite, running parallel to the stacking direction and towards the memory cell 3b pointing second direction not through the base body 14th overlaps. This touches the sub-area T2 on the one hand the memory cell 3a , especially the cell housing 4a , directly, and on the other hand touches the sub-area T2 the memory cell 3b , in particular the cell housing 4b, directly. This also enables a particularly effective and efficient heat exchange between the cell housings 4a , b and the temperature control element 9 , especially over its sub-area T2 , take place, so that a particularly advantageous temperature control of the storage device 1 can be represented.

Aus 2 ist erkennbar, dass der bezüglich des Grundkörpers 14 überlappungsfreie und die Zellgehäuse 4a, b direkt berührende Teilbereich T2 zumindest im Wesentlichen U-förmig ist. Im Übrigen kann das Basiselement 16 in dem Grundkörper 14 aufgenommen, insbesondere in den Grundkörper 14 eingegossen, sein.the end 2 it can be seen that the with respect to the base body 14th overlap-free and the cell housing 4a , b directly touching sub-area T2 is at least substantially U-shaped. Incidentally, the base element 16 in the main body 14th added, especially in the base body 14th poured in.

Aus 2 ist erkennbar, dass ein weiteres Verbindungselement 11 ` mechanisch an das Temperierelement 9 angebunden werden kann, wobei die vorherigen und folgenden Ausführungen zum Verbindungselement 11 ohne Weiteres auch auf das Verbindungselement 11' übertragen werden können und umgekehrt. Üblicherweise weist die jeweilige Speicherzelle 3a, b wenigstens oder genau zwei Anschlusselemente auf, wobei eines der jeweiligen Anschlusselemente in 1 erkennbar und dort mit 5a beziehungsweise 5b bezeichnet ist. Das jeweilige zweite der Anschlusselemente ist beispielsweise entlang der durch den Doppelpfeil 13 veranschaulichten zweiten Richtung neben dem jeweiligen ersten Anschlusselement 5a beziehungsweise 5b angeordnet. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass auch die zweiten Anschlusselemente der Speicherzellen 3a, b elektrisch miteinander verbunden sind, und zwar über das Verbindungselement 11'.the end 2 it can be seen that another connecting element 11 `` mechanically to the temperature control element 9 can be connected, with the previous and following remarks on the connecting element 11 without further ado on the connecting element 11 ' can be transmitted and vice versa. The respective memory cell usually has 3a , b at least or exactly two connection elements, one of the respective connection elements in 1 can be seen and is designated there with 5a and 5b, respectively. The respective second of the connection elements is, for example, along the line indicated by the double arrow 13th illustrated second direction next to the respective first connection element 5a respectively 5b arranged. It is conceivable, for example, that the second connection elements of the storage cells 3a , b are electrically connected to one another via the connecting element 11 ' .

Der Grundkörper 14 kann zusätzlich eine übermäßige Wärmeübertragung von einer der Speicherzellen 3a, b auf die entsprechend anderen, benachbarten Speicherzelle 3b, a innerhalb des Zellstapels 2 hemmen oder unterbinden. Hierdurch soll im Falle eines Einzelzellkurzschlusses ein thermisches Durchgehen des gesamten Hochvoltspeichers verhindert werden. Die auch als Verguss bezeichnete Gussmasse ist vorzugsweise ein Kunststoff und/oder weist vorzugsweise die folgenden Eigenschaften auf:

  • - elektrisch isolierend
  • - temperaturbeständig bis 1000°C
  • - Baustoffklasse A1 nach DIN EN 13501-1/DIN 4102 in ihrer am 20.3.2020 gültigen Version
  • - thermoschockbeständig
  • - wasserfest, chemikalienbeständig
  • - vibrationsbeständig
  • - Aushärtung bei Raumtemperatur in 1 Minute bis 1 Stunde
  • - Mikroporöse Struktur, daher leichter als gesinterte Keramik
The basic body 14th can also cause excessive heat transfer from one of the storage cells 3a , b to the corresponding other, neighboring memory cell 3b , a within the cell stack 2 inhibit or prevent. This is intended to prevent thermal runaway of the entire high-voltage storage system in the event of a single cell short circuit. The casting compound, also known as potting, is preferably a plastic and / or preferably has the following properties:
  • - electrically insulating
  • - temperature resistant up to 1000 ° C
  • - Building material class A1 according to DIN EN 13501-1 / DIN 4102 in the version valid on March 20, 2020
  • - thermal shock resistant
  • - waterproof, chemical resistant
  • - vibration resistant
  • - Cures at room temperature in 1 minute to 1 hour
  • - Microporous structure, therefore lighter than sintered ceramic

9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform des Temperierelements 9. Im Vergleich zum Temperierelement 9 gemäß 2 ist gemäß 9 das beispielsweise U-förmige Basiselement 16, insbesondere dessen seitlichen Schenkel, weiter außen und dabei in oder an einem Randbereich des Temperierelements 9 angeordnet. Dabei ist beispielsweise eine äußere Kante des jeweiligen Zellgehäuses 4a, b in Überlappung mit dem Basiselement 16, insbesondere mit dem Temperierkanal 10, angeordnet. Dabei weist das Temperierelement 9 auf Seiten des jeweiligen Zellgehäuses 4a, b jeweilige Vorsprünge 24 auf, welche beispielsweise als Rippen ausgebildet sind. An den Vorsprüngen 24 sind die Zellgehäuse 4a, b, insbesondere in jeweilige, senkrecht zueinander und senkrecht zur Stapelrichtung verlaufende Richtungen, abgestützt. 9 and 10 show a further embodiment of the temperature control element 9 . Compared to the temperature control element 9 according to 2 is according to 9 the U-shaped base element, for example 16 , in particular its side legs, further outside and thereby in or on an edge area of the temperature control element 9 arranged. For example, there is an outer edge of the respective cell housing 4a , b in overlap with the base element 16 , especially with the temperature control channel 10 , arranged. The temperature control element 9 on the side of the respective cell housing 4a , b respective protrusions 24 on, which are formed, for example, as ribs. On the ledges 24 are the cell housings 4a , b , in particular in respective directions perpendicular to one another and perpendicular to the stacking direction.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SpeichereinrichtungStorage facility
22
ZellstapelCell stacks
3a, 3b3a, 3b
SpeicherzellenStorage cells
4a, b4a, b
ZellgehäuseCell housing
5a, 5b5a, 5b
AnschlusselementConnection element
66th
StapelseiteStack side
77th
UmgebungSurroundings
88th
DoppelpfeilDouble arrow
99
TemperierelementTemperature control element
1010
TemperierkanalTemperature control channel
1111
VerbindungselementConnecting element
11'11 '
VerbindungselementConnecting element
12a, b12a, b
VerbindungsteilConnecting part
1313th
DoppelpfeilDouble arrow
1414th
GrundkörperBase body
1515th
BaueinheitUnit
1616
BasiselementBase element
1717th
VerbindungsstrukturConnection structure
1818th
VerbindungsrippeConnecting rib
1919th
BasiskörperBase body
2020th
Anschlussconnection
2121
Pfeilarrow
2222nd
Pfeilarrow
2323
TemperierstabTemperature control rod
2424
Vorsprunghead Start
T1, T2T1, T2
Teilpart
K1, K2K1, K2
KanalteilChannel part
TBTB
TeilbereichSub-area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102012111970 A1 [0002]DE 102012111970 A1 [0002]
  • DE 102017208565 A1 [0002]DE 102017208565 A1 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN EN 13501-1/DIN 4102 [0048]DIN EN 13501-1 / DIN 4102 [0048]

Claims (11)

Speichereinrichtung (1) zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Zellstapel (2), welcher wenigstens zwei entlang einer Stapelrichtung (8) aufeinanderfolgend angeordnete und zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildete Speicherzellen (3a, b) aufweist, welche jeweils wenigstens ein auf einer Stapelseite (6) des Zellstapels (2) angeordnetes Anschlusselement (5a, b) aufweisen, über welches die in der jeweiligen Speicherzelle (3a, b) gespeicherte elektrische Energie von der jeweiligen Speicherzelle (3a, b) abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Stapelrichtung (8) zwischen den Speicherzellen (3a, b) ein Temperierelement (9) angeordnet ist, welches einen von einem Temperiermedium durchströmbaren Temperierkanal (10) aufweist, in welchem zumindest ein Teilbereich (TB) eines Verbindungselement (11), über welches die Anschlusselemente (5a, b) elektrisch miteinander verbunden sind, angeordnet ist.Storage device (1) for storing electrical energy for a motor vehicle, with at least one cell stack (2) which has at least two storage cells (3a, b) arranged one after the other along a stacking direction (8) and designed to store the electrical energy, each of which has at least a connection element (5a, b) arranged on a stack side (6) of the cell stack (2), via which the electrical energy stored in the respective storage cell (3a, b) can be removed from the respective storage cell (3a, b), characterized in that that a temperature control element (9) is arranged along the stacking direction (8) between the storage cells (3a, b), which has a temperature control channel (10) through which a temperature control medium can flow and in which at least a partial area (TB) of a connecting element (11), via which the connection elements (5a, b) are electrically connected to one another, is arranged. Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (TB) des Verbindungselements (11) mehrere, voneinander beabstandete Temperiervorsprünge (23), insbesondere Temperierrippen oder Temperierstäbe (23), aufweist.Storage device (1) according to Claim 1 , characterized in that the sub-area (TB) of the connecting element (11) has a plurality of spaced apart temperature control projections (23), in particular temperature control ribs or temperature control rods (23). Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorsprünge (23) zumindest entlang der Stapelrichtung (8) voneinander beabstandet sind.Storage device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the temperature control projections (23) are spaced apart from one another at least along the stacking direction (8). Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (9) wenigstens einen elektrisch isolierenden Grundkörper (14) aufweist, welcher zumindest einen Teil (K1) des Temperierkanals (10) direkt begrenzt.Storage device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control element (9) has at least one electrically insulating base body (14) which directly delimits at least a part (K1) of the temperature control channel (10). Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (TB) des Verbindungselements (11), insbesondere ausschließlich, in dem Teil (K1) des Temperierkanals (10) angeordnet ist.Storage device (1) according to Claim 4 , characterized in that the partial area (TB) of the connecting element (11), in particular exclusively, is arranged in the part (K1) of the temperature control channel (10). Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (14) aus einer Vergussmasse gebildet ist, mit welcher das Verbindungselement (11) zumindest teilweise umgossen ist.Storage device (1) according to Claim 4 or 5 , characterized in that the base body (14) is formed from a potting compound with which the connecting element (11) is at least partially encapsulated. Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement (9) wenigstens ein aus einem metallischen Werkstoff gebildetes Basiselement (16) aufweist, welches zumindest einen Kanalteil (K2) des Temperierkanals (10) direkt begrenzt.Storage device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control element (9) has at least one base element (16) formed from a metallic material, which directly delimits at least one channel part (K2) of the temperature control channel (10). Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 7 in dessen Rückbezug auf einen der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (16) mit dem Grundkörper (14) mechanisch verbunden ist, wobei der durch den Grundkörper (14) begrenzte Teil (K1) des Temperierkanals (10) fluidisch mit dem durch das Basiselement (16) begrenzten Kanalteil (K2) des Temperierkanals (10) verbunden ist.Storage device (1) according to Claim 7 in its reference to one of the Claims 4 until 6th , characterized in that the base element (16) is mechanically connected to the base body (14), the part (K1) of the temperature control channel (10) delimited by the base body (14) being fluidically connected to the channel part (16) delimited by the base element (16). K2) of the temperature control channel (10) is connected. Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (T1) des Basiselements (16) in dem Grundkörper (14) angeordnet ist, wodurch das Basiselement (16) mechanisch mit dem Grundkörper (14) verbunden ist.Storage device (1) according to Claim 8 , characterized in that at least a part (T1) of the base element (16) is arranged in the base body (14), whereby the base element (16) is mechanically connected to the base body (14). Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein sich an den Teil (T1) des Basiselements (16) anschließender zweiter Teil (T2) des Basiselements (16) außerhalb des Grundkörpers (14) und in eine zu einer der Speicherzellen (3a, b) weisende Richtung (21, 22) bezüglich des Grundkörpers (14) überlappungsfrei angeordnet ist.Storage device (1) according to Claim 9 , characterized in that at least one second part (T2) of the base element (16) adjoining the part (T1) of the base element (16) outside the base body (14) and in a direction facing one of the storage cells (3a, b) (21, 22) is arranged without overlapping with respect to the base body (14). Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (T2) die eine Speicherzelle (3a, b) direkt berührt.Storage device (1) according to Claim 10 , characterized in that the second part (T2) touches the one memory cell (3a, b) directly.
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