WO2021094149A1

WO2021094149A1 - Storage device for storing electrical energy for a motor vehicle, in particular for an automobile, and motor vehicle

Info

Publication number: WO2021094149A1
Application number: PCT/EP2020/080870
Authority: WO
Inventors: Alexander Müller; Giuseppe Di Lella; Patrick Wittmann
Original assignee: Daimler Ag
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2021-05-20
Also published as: DE102019007809B4; DE102019007809A1

Abstract

The invention relates to an electrical storage device (10), comprising a receiving space (14), comprising a storage cell (16) which is accommodated in the receiving space (14) and has a contacting device (18) and a cell housing (24), which in turn is provided with a ventilation element (28) for releasing gas (30) out of the cell housing (24), and comprising a sealing device (36) with which the receiving space (14) is divided into a ventilation region (38) into which the gas (30) can be introduced, and a contacting region (40) which is sealed in relation to the ventilation region (38) and in which the contacting device (18) is arranged, wherein the receiving space (14) is also divided by the sealing device (36) into a cooling region (44) which is sealed in relation to the contacting region (40) and in relation to the ventilation region (38) and in which at least one sub-region (T) of the storage cell (16) is arranged. A coolant (46) can be introduced into the cooling region (44) by means of a cooling device (42), wherein the storage cell, with the coolant (46) flowing directly around the outer peripheral side thereof, is to be cooled by means of said coolant.

Description

Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug Storage device for storing electrical energy for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, as well as a motor vehicle

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen. 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. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle.

Die DE 102008 059 956 A1 offenbart eine Batterie, mit einer Mehrzahl von in Serie und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen und einer polseitig auf den Einzelzellen angeordneten Kühlplatte. Die jeweils mit einer Berstscheibe versehenen Einzelzellen sind in einem Batteriegehäuse derart angeordnet, dass zumindest zwischen einer Unterseite der Einzelzellen und einem Batteriegehäuseboden des Batteriegehäuses ein Freiraum gebildet ist. Dabei ist es vorgesehen, dass der Freiraum in Richtung der Einzelzellen druck- und/oder gasdicht abgeschottet ist. DE 102008 059 956 A1 discloses a battery with a plurality of individual cells connected to one another in series and / or in parallel and a cooling plate arranged on the pole side of the individual cells. The individual cells, each provided with a rupture disk, are arranged in a battery housing in such a way that a free space is formed at least between an underside of the individual cells and a battery housing base of the battery housing. It is provided that the free space in the direction of the individual cells is sealed off in a pressure-tight and / or gas-tight manner.

Außerdem ist der DE 102008 059 957 A1 eine Batterie als bekannt zu entnehmen, mit wenigstens einer Batteriezelle, welche ein Zellgehäuse mit einer Berstscheibe aufweist. Die Batterie umfasst außerdem eine Berstscheibenumgebung zur Aufnahme der Berstscheibe, wenn sich das Zellgehäuse im Bereich der Berstscheibe öffnet, wobei sich wenigstens ein Bauteil aus elektrisch leitfähigem Material in die Berstscheibenumgebung erstreckt. Dabei ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Bauteil aus elektrisch leitfähigem Material im Bereich der Berstscheibenumgebung elektrisch isoliert ist. In addition, DE 102008 059 957 A1 discloses a battery as known, with at least one battery cell which has a cell housing with a rupture disk. The battery also includes a rupture disc area for receiving the rupture disc when the cell housing opens in the area of the rupture disc, at least one component made of electrically conductive material extending into the rupture disc area. It is provided that the at least one component made of electrically conductive material is electrically insulated in the area around the rupture disc.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Speichereinrichtung zu schaffen, sodass sich ein besonders sicherer Betrieb und eine besonders vorteilhafte Kühlung der Speichereinrichtung realisieren lassen. Diese Aufgabe wird durch eine Speichereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. The object of the present invention is to create a memory device for a motor vehicle and a motor vehicle with such a memory device, so that particularly safe operation and particularly advantageous cooling of the memory device can be implemented. This object is achieved by a memory device with the features of claim 1 and by a motor vehicle with the features of claim 10. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen und ganz vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein kann. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Speichereinrichtung aufweist. Außerdem weist das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Hybrid - oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine in einen Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Hierzu wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, versorgt, die beziehungsweise der in der Speichereinrichtung gespeichert ist. Da das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann, wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Da zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs die elektrische Maschine mit in der Speichereinrichtung gespeicherter elektrischer Energie versorgt wird, wird die Speichereinrichtung beispielsweise auch als Traktionsspeicher bezeichnet. Die Speichereinrichtung ist beispielsweise ein Akkumulator beziehungsweise eine Batterie, sodass die Speichereinrichtung beispielsweise auch als Traktionsbatterie bezeichnet wird. Insbesondere kann die Speichereinrichtung eine Hochvolt-Komponente sein, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, größer als 50V (Volt), insbesondere größer als 60V, ist und vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Dadurch können besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere reinen, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Somit kann die Speichereinrichtung beispielsweise als eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie) ausgebildet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass die Speichereinrichtung als eine Lithium-Ionen- Batterie ausgebildet ist, wobei die vorigen und folgenden Ausführungen selbstverständlich auch für andere Zellchemien gelten. Insbesondere kann die Speichereinrichtung als ein Akkumulatorensystem ausgebildet sein. Die Speichereinrichtung umfasst ein auch als Batteriegehäuse oder Speichergehäuse bezeichnetes Gehäuse, welches wenigstens einen Aufnahmeraum aufweist beziehungsweise begrenzt. Außerdem umfasst die Speichereinrichtung wenigstens eine auch als Einzelzelle bezeichnete Speicherzelle, mittels beziehungsweise in welcher die elektrische Energie gespeichert werden kann. Somit ist die Speicherzelle zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildet. Die Speicherzelle ist dabei, insbesondere vollständig, in dem Aufnahmeraum und somit in dem Gehäuse aufgenommen, das heißt angeordnet. Die Speicherzelle weist eine Kontaktierungseinrichtung auf, über welche die Speicherzelle mit wenigstens einem weiteren Bauelement der Speichereinrichtung elektrisch verbunden werden kann. Hierzu umfasst die Kontaktierungseinrichtung beispielsweise wenigstens oder genau zwei Kontaktelemente, welche auch als Stromabgriffe oder Terminals bezeichnet werden. Das zuvor genannte Bauelement ist beispielsweise eine weitere Speicherzelle. Dadurch, dass die Speicherzellen beispielsweise elektrisch miteinander verbunden sind, sind die Speicherzellen beispielsweise seriell oder parallel miteinander verschaltet. Dabei können die vorigen und folgenden Ausführungen zur ersten Speicherzelle ohne weiteres auch auf die weitere Speicherzelle übertragen werden und umgekehrt. Somit ist es insbesondere denkbar, dass in dem Aufnahmeraum mehrere Speicherzellen angeordnet sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Speichereinrichtung ein Modul eines zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten, elektrischen Energiespeichers ist, wobei der Energiespeicher mehrere solcher Module umfassen kann. Die Module sind dabei elektrisch miteinander verbunden und dadurch beispielsweise seriell oder parallel miteinander verschaltet. Beispielsweise sind die Module in einem Gesamtgehäuse des Energiespeichers aufgenommen. Dabei können die vorigen und folgenden Ausführungen zur Speichereinrichtung auf den Energiespeicher übertragen werden und umgekehrt, sodass beispielsweise die Speichereinrichtung als der zuvor genannte Energiespeicher ausgebildet sein kann. A first aspect of the invention relates to a storage device for storing electrical energy or electrical current for a motor vehicle, which can preferably be designed as a motor vehicle and very preferably as a passenger vehicle. This means that the motor vehicle has the memory device in its completely manufactured state. In addition, the motor vehicle has, for example, at least one electrical machine by means of which the motor vehicle can be driven electrically, in particular purely. The motor vehicle is designed, for example, as a hybrid or as an electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle. In order to drive the motor vehicle electrically, in particular purely, by means of the electric machine, the electric machine is operated in a motor mode and thus as an electric motor. For this purpose, the electrical machine is supplied with electrical energy, in particular electrical current, which is stored in the storage device. Since the motor vehicle can be driven electrically, in particular purely, by means of the electric machine, the electric machine is also referred to as a traction machine. Since the electrical machine is supplied with electrical energy stored in the storage device in order to electrically drive the motor vehicle, the storage device is also referred to as a traction storage device, for example. The storage device is, for example, an accumulator or a battery, so that the storage device is also referred to as a traction battery, for example. In particular, the storage device can be a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is greater than 50V (volts), in particular greater than 60V, and is preferably several hundred volts. In this way, particularly large electrical powers for, in particular pure, electrical driving of the motor vehicle can be achieved. The storage device can thus be designed, for example, as a high-voltage battery (HV battery). In particular, it is conceivable that the storage device is designed as a lithium-ion battery, with the previous and following explanations of course also applying to other cell chemistries. In particular, the storage device can be designed as an accumulator system. The storage device comprises a housing, also referred to as a battery housing or storage housing, which has or delimits at least one receiving space. In addition, the storage device comprises at least one storage cell, also referred to as an individual cell, by means of or in which the electrical energy can be stored. The storage cell is thus designed to store the electrical energy. In this case, the storage cell is, in particular completely, received, that is to say arranged, in the receiving space and thus in the housing. The memory cell has a contacting device via which the memory cell can be electrically connected to at least one further component of the memory device. For this purpose, the contacting device comprises, for example, at least or precisely two contact elements, which are also referred to as current taps or terminals. The aforementioned component is, for example, a further memory cell. Because the memory cells are electrically connected to one another, for example, the memory cells are connected to one another in series or in parallel, for example. In this case, the previous and following statements on the first memory cell can easily be transferred to the further memory cell and vice versa. It is thus particularly conceivable for a plurality of storage cells to be arranged in the receiving space. In particular, it is conceivable that the storage device is a module of an electrical energy store designed to store electrical energy, wherein the energy store can comprise a plurality of such modules. The modules are electrically connected to one another and thereby connected to one another in series or in parallel, for example. For example, the modules are accommodated in an overall housing of the energy store. The previous and following statements on the storage device can be transferred to the energy store and vice versa, so that, for example, the storage device can be designed as the aforementioned energy store.

Die Speicherzelle weist außerdem ein Zellgehäuse auf, welches mit, insbesondere wenigstens oder genau, einem Entlüftungselement zum gezielten Ablassen von Gas aus dem Zellgehäuse versehen ist. In dem Zellgehäuse ist beispielsweise wenigstens eine Elektrode der Speicherzelle angeordnet, deren Elektrode beispielsweise mit zumindest einem der Kontaktelemente elektrisch verbunden ist. Über die Kontaktelemente kann die in der Speicherzelle gespeicherte elektrische Energie von der Speicherzelle abgeführt und beispielsweise der elektrischen Maschine zugeführt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass die elektrische Maschine in einem Generatorbetrieb und somit als Generator betreibbar ist. In dem Generatorbetrieb wird die elektrische Maschine beispielsweise von dem sich bewegenden Kraftfahrzeug und somit mittels kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs angetrieben, wobei der Generator die kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt, welche von dem Generator bereitgestellt wird. Die von dem Generator bereitgestellte Energie kann beispielsweise über die Kontaktelemente in die Speicherzelle eingespeichert und dadurch in der Speicherzelle und somit in der Speichereinrichtung gespeichert werden. Die Elektrode kann dabei ein Aktivmaterial aufweisen, mittels welchem die elektrische Energie in der Speicherzelle gespeichert und aus der Speicherzelle ausgespeichert, das heißt von der Speicherzelle bereitgestellt werden kann. The storage cell also has a cell housing which is provided with, in particular at least or precisely, a ventilation element for the targeted discharge of gas from the cell housing. In the cell housing, for example, at least one electrode of the storage cell is arranged, the electrode of which is electrically connected, for example, to at least one of the contact elements. The electrical energy stored in the storage cell can be dissipated from the storage cell and, for example, fed to the electrical machine via the contact elements. In particular, it is conceivable that the electrical machine can be operated in a generator mode and thus as a generator. In the generator mode, the electric machine for example driven by the moving motor vehicle and thus by means of kinetic energy of the motor vehicle, the generator converting the kinetic energy into electrical energy which is provided by the generator. The energy provided by the generator can, for example, be stored in the storage cell via the contact elements and thereby stored in the storage cell and thus in the storage device. The electrode can have an active material, by means of which the electrical energy can be stored in the storage cell and stored out of the storage cell, that is to say can be provided by the storage cell.

Außerdem ist beispielsweise in dem Zellgehäuse ein, insbesondere flüssiger, Elektrolyt aufgenommen, in welchem die Elektrode bereichsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend vollständig, eingetaucht ist. In addition, an, in particular liquid, electrolyte is accommodated in the cell housing, in which the electrode is at least partially, in particular at least predominantly completely, immersed in some areas.

Beispielsweise bei einer insbesondere unfallbedingten Beschädigung der Speicherzelle kann aus dem Elektrolyten ein Gas entstehen, welches sich zunächst beispielsweise in dem Zellgehäuse sammeln kann. Mit zunehmender Menge des in dem Zellgehäuse aufgenommenen Gases steigt ein in dem Zellgehäuse herrschender Druck. For example, if the storage cell is damaged in particular as a result of an accident, a gas can arise from the electrolyte, which can initially collect in the cell housing, for example. As the amount of gas taken up in the cell housing increases, the pressure prevailing in the cell housing increases.

Überschreitet der Druck eine Druckschwelle, so gibt das Entlüftungselement das Zellgehäuse gezielt frei beziehungsweise das Entlüftungselement öffnet das Zellgehäuse gezielt, sodass das Gas aus dem Zellgehäuse entweichen kann. Hierdurch kann eine Explosion der Speicherzelle vermieden werden. Unter dem Merkmal, dass das Zellgehäuse mittels des Entlüftungselements gezielt entlüftet beziehungsweise dass mittels des Entlüftungselements das Gas gezielt aus dem Zellgehäuse abgelassen werden kann, ist insbesondere zu verstehen, dass dann, wenn der in dem Zellgehäuse herrschende Druck die Druckschwelle überschreitet, das Zellgehäuse zuerst und/oder ausschließlich durch das Entlüftungselement beziehungsweise an einer Stelle, an welcher das Entlüftungselement angeordnet ist, und nicht etwa unkontrolliert an einer anderen Stelle öffnet, sodass das Gas gezielt an der Stelle, an welcher das Entlüftungselement angeordnet ist, und nicht etwa unkontrolliert an einer anderen Stelle aus dem Zellgehäuse ausströmen kann. Hierzu umfasst das Entlüftungselement beispielsweise wenigstens oder genau eine auch als Entlüftungsöffnung oder Auslassöffnung bezeichnete Öffnung und ein beispielsweise als Berstscheibe ausgebildetes Berstelement, durch welches die Öffnung dann, wenn der in dem Zellgehäuse herrschende Druck geringer als die Druckschwelle ist, verschlossen wird. Überschreitet der Druck die Druckschwelle, so birst das Berstelement, wodurch das Berstelement die Öffnung freigibt. In der Folge kann das Gas über die freigegebene Öffnung aus dem Zellgehäuse ausströmen, sodass das Zellgehäuse gezielt entlüftet werden kann. Das Berstelement ist dabei derart ausgestaltet, dass es mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit birst beziehungsweise das Zellgehäuse öffnet, bevor an einer anderen Stelle unkontrolliert eine Öffnung des Zellgehäuses entsteht, über die das Gas aus dem Zellgehäuse entweichen könnte. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass das Berstelement beispielsweise eine geringere Wanddicke beziehungsweise eine geringere Stabilität oder Festigkeit als das übrige Zellgehäuse aufweist. If the pressure exceeds a pressure threshold, the venting element specifically releases the cell housing or the venting element selectively opens the cell housing so that the gas can escape from the cell housing. This can prevent the storage cell from exploding. The feature that the cell housing is purposefully vented by means of the venting element or that the gas can be purposefully released from the cell housing by means of the venting element is to be understood in particular that when the pressure prevailing in the cell housing exceeds the pressure threshold, the cell housing first and / or exclusively through the venting element or at a point at which the venting element is arranged and not in an uncontrolled manner at another point, so that the gas opens specifically at the point at which the venting element is arranged and not in an uncontrolled manner at another Body can flow out of the cell housing. For this purpose, the ventilation element comprises, for example, at least or precisely one opening, also referred to as a ventilation opening or outlet opening, and a bursting element, for example designed as a rupture disk, through which the opening is closed when the pressure prevailing in the cell housing is less than the pressure threshold. If the pressure exceeds the pressure threshold, the bursting element bursts, whereby the bursting element releases the opening. As a result, the gas can over the released Flow opening out of the cell housing so that the cell housing can be specifically vented. The bursting element is designed in such a way that there is a very high probability that it will burst or the cell housing will open before an uncontrolled opening of the cell housing occurs at another point through which the gas could escape from the cell housing. For this purpose it is provided in particular that the bursting element has, for example, a smaller wall thickness or a lower stability or strength than the rest of the cell housing.

Über das Entlüftungselement können das Gas sowie beispielsweise zumindest ein Teil des Elektrolyten aus dem Zellgehäuse abgelassen werden. Beispielsweise bilden das Gas und der Elektrolyt ein auch als Gemisch bezeichneten Elektrolyt-Gas-Gemisch, welches über das Entlüftungselement aus dem Zellgehäuse abgelassen kann. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Gas ist, so kann darunter auch das Gemisch verstanden werden. The gas and, for example, at least part of the electrolyte can be drained from the cell housing via the ventilation element. For example, the gas and the electrolyte form an electrolyte-gas mixture, also referred to as a mixture, which can be drained from the cell housing via the ventilation element. When the gas is mentioned above and below, this can also be understood to mean the mixture.

Die Speichereinrichtung umfasst außerdem eine Abdichteinrichtung, mittels welcher der Aufnahmeraum in einen Entlüftungsbereich und einen Kontaktierungsbereich unterteilt ist. Das Gas wird auch als Ventinggas bezeichnet, wobei der Entlüftungsbereich auch als Ventingbereich bezeichnet wird. Dabei ist das Ventinggas aus dem Zellgehäuse über das Entlüftungselement gezielt in den Ventingbereich einleitbar. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Entlüftungselement beispielsweise derart ausgerichtet ist, dass das die freigebende Öffnung durchströmende Ventinggas direkt in den Entlüftungsbereich strömt. Der Entlüftungsbereich ist dabei mittels der Abdichteinrichtung, insbesondere gezielt, gegen den Kontaktierungsbereich abgedichtet. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass der Entlüftungsbereich und/oder der Kontaktierungsbereich bezüglich des Gases dicht ist, sodass das Gas nicht aus dem Entlüftungsbereich ausströmen und/oder nicht in den Kontaktierungsbereich einströmen kann. Dabei ist die Kontaktierungseinrichtung in dem Kontaktierungsbereich angeordnet, sodass beispielsweise die zuvor genannten Kontaktelemente in dem Kontaktierungsbereich angeordnet sind. Dadurch, dass der Entlüftungsbereich gegen den Kontaktierungsbereich abgedichtet ist beziehungsweise umgekehrt, kann das Gas aus dem Entlüftungsbereich nicht zu den Kontaktelementen beziehungsweise zu der Kontaktierungseinrichtung strömen und somit nicht die Kontaktierungseinrichtung direkt an- und umströmen. Die Kontaktierungseinrichtung beziehungsweise die Kontaktelemente wird beziehungsweise werden auch als Zellverbinder bezeichnet, sodass der Kontaktierungsbereich auch als Zellverbinderbereich bezeichnet wird. Um nun einen besonders sicheren Betrieb und eine besonders vorteilhafte Kühlung der Speichereinrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Aufnahmeraum mittels der Abdichteinrichtung auch in einen Kühlbereich unterteilt ist, welcher mittels der Abdichteinrichtung sowohl gegen den Kontaktierungsbereich auch als gegen den Entlüftungsbereich abgedichtet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass das Ventinggas aus dem Ventingbereich nicht in den Kühlbereich strömen kann. Dabei ist zumindest ein Teilbereich der Speicherzelle beziehungsweise des Zellgehäuses in dem Kühlbereich angeordnet. The storage device also comprises a sealing device, by means of which the receiving space is divided into a ventilation area and a contacting area. The gas is also referred to as venting gas, the venting area also being referred to as venting area. The venting gas from the cell housing can be introduced into the venting area in a targeted manner via the venting element. This is to be understood in particular as meaning that the venting element is oriented, for example, in such a way that the venting gas flowing through the releasing opening flows directly into the venting area. The ventilation area is sealed against the contacting area by means of the sealing device, in particular in a targeted manner. This can in particular be understood to mean that the ventilation area and / or the contacting area is tight with respect to the gas, so that the gas cannot flow out of the ventilation area and / or cannot flow into the contacting area. The contacting device is arranged in the contacting area so that, for example, the aforementioned contact elements are arranged in the contacting area. Because the venting area is sealed off from the contacting area or vice versa, the gas cannot flow from the venting area to the contact elements or to the contacting device and thus cannot flow directly to and around the contacting device. The contacting device or the contact elements is or are also referred to as a cell connector, so that the contacting area is also referred to as a cell connector area. In order to be able to realize particularly safe operation and particularly advantageous cooling of the storage device, it is provided according to the invention that the receiving space is also subdivided by means of the sealing device into a cooling area, which is sealed by means of the sealing device against both the contacting area and the ventilation area . This is to be understood in particular as the fact that the venting gas cannot flow out of the venting area into the cooling area. In this case, at least a partial area of the storage cell or the cell housing is arranged in the cooling area.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Speichereinrichtung eine Kühleinrichtung aufweist, welche insbesondere dazu ausgebildet ist, eine Direktkühlung der Speicherzelle durchzuführen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass mittels der Kühleinrichtung in dem Kühlbereich ein vorzugsweise als Fluid ausgebildetes Kühlmittel einleitbar ist, mittels welchem die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel umströmbare Speicherzelle zu kühlen ist. Die Speichereinrichtung beziehungsweise die Kühleinrichtung kann dabei das Kühlmittel umfassen. Mit anderen Worten kann das Kühlmittel Bestandteil der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung sein. Unter dem Merkmal, dass die Speicherzelle außenumfangsseitig von dem Kühlmittel umströmbar ist oder umströmt wird, ist zu verstehen, dass das Kühlmittel, welches mittels der Kühleinrichtung in den Kühlbereich eingeleitet wird und in der Folge den Kühlbereich durchströmt, die Speicherzelle, insbesondere das Zellgehäuse, außenumfangsseitig direkt an- und umströmt und somit direkt kontaktiert beziehungsweise berührt. Insbesondere kann das in den Kühlbereich eingeleitete und den Kühlbereich durchströmende Kühlmittel den in dem Kühlbereich angeordneten Teilbereich der Speicherzelle, insbesondere des Zellgehäuses, direkt berühren, sodass ein direkter Wärmeübergang von der Speicherzelle, insbesondere von dem Zellgehäuse, an das die Speicherzelle direkt berührende Kühlmittel erfolgen kann. Dadurch kann eine effiziente und effektive Kühlung realisiert werden, welche auch als die zuvor genannte Direktkühlung bezeichnet wird. Furthermore, it is provided according to the invention that the storage device has a cooling device which is designed in particular to carry out direct cooling of the storage cell. This is to be understood in particular that a coolant, preferably designed as a fluid, can be introduced into the cooling region by means of the cooling device, by means of which the coolant can be cooled directly around the outer circumference of the storage cell. The storage device or the cooling device can include the coolant. In other words, the coolant can be part of the storage device according to the invention. The feature that the coolant can or will flow around the storage cell on the outer circumference is to be understood as meaning that the coolant, which is introduced into the cooling area by means of the cooling device and subsequently flows through the cooling area, is on the outer circumference of the storage cell, in particular the cell housing flows directly onto and around it and thus directly contacted or touched. In particular, the coolant introduced into the cooling area and flowing through the cooling area can directly touch the partial area of the storage cell, in particular the cell housing, arranged in the cooling area, so that a direct heat transfer can take place from the storage cell, in particular from the cell housing, to the coolant in direct contact with the storage cell . As a result, efficient and effective cooling can be realized, which is also referred to as the aforementioned direct cooling.

Beispielsweise umfasst die Kühleinrichtung eine Pumpeinrichtung, mittels welcher das Kühlmittel, insbesondere aus einem Reservoir, gefördert und in den Kühlbereich hineingefördert und somit in den Kühlbereich eingeleitet sowie vorzugsweise durch den Kühlbereich hindurchgefördert werden kann. Insbesondere ist die Pumpeinrichtung dazu ausgebildet, das Kühlmittel durch einen Kühlkreislauf der Kühleinrichtung zu fördern, wobei der Kühlbereich in dem Kühlkreislauf angeordnet und demzufolge von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Dabei kann insbesondere unter dem Merkmal, dass der Kühlbereich gegen den Kontaktierungsbereich und gegen den Ventingbereich abgedichtet ist, verstanden werden, dass der Kühlbereich und somit der Ventingbereich und der Kontaktierungsbereich bezüglich des Kühlmittels dicht sind. Somit kann vorzugsweise kein Kühlmittel aus dem Kühlbereich in den Ventingbereich und in den Kontaktierungsbereich strömen. For example, the cooling device comprises a pumping device by means of which the coolant, in particular from a reservoir, can be conveyed and conveyed into the cooling area and thus introduced into the cooling area and preferably conveyed through the cooling area. In particular, the pump device is designed to convey the coolant through a cooling circuit of the cooling device, the cooling region being arranged in the cooling circuit and consequently the coolant being able to flow through it. In particular, under the feature that the Cooling area is sealed against the contacting area and against the venting area, it is understood that the cooling area and thus the venting area and the contacting area are sealed with respect to the coolant. Thus, preferably no coolant can flow from the cooling area into the venting area and into the contacting area.

Der Entlüftungsbereich (Ventingbereich), der Kontaktierungsbereich und der Kühlbereich werden zusammenfassend auch als Bereiche bezeichnet. Dadurch, dass die Bereiche mittels der Abdichteinrichtung gegeneinander abgedichtet sind, sodass weder das Venting Gas noch das Kühlmittel zwischen den Bereichen direkt überströmen kann, kann eine räumliche und fluidische Trennung der Bereiche voneinander realisiert werden. Hierdurch kann beispielsweise ein Übergriff eines bei einer der Speicherzellen auftretenden thermischen Ereignisses auf eine andere der Speicherzellen vermieden werden. Ein solches thermisches Ereignis, welches beispielsweise bei einer der Speicherzellen auftritt, resultiert beispielsweise aus einer insbesondere unfallbedingten Kraftbeaufschlagung beziehungsweise aus einer beispielsweise unfallbedingten Beschädigung der einen Speicherzelle und führt beispielsweise zu der zuvor beschriebenen Entstehung des Gases in dem Zellgehäuse der einen Speicherzelle. Grundsätzlich beziehungsweise technisch bedingt kann das thermische Ereignis, welches auch als thermisches Event oder thermal event bezeichnet wird und bei der einen Speicherzelle auftritt, auch ein thermisches Ereignis bei einer anderen der Speicherzellen bewirken, obwohl es bei der anderen Speicherzelle für sich alleine betrachtet nicht zu einer Beschädigung beziehungsweise nicht zu einem thermischen Ereignis kommen würde. Somit kann es zu einer Verbreitung des thermischen Ereignisses beziehungsweise zu einem Übergriff des thermischen Ereignisses von der einen Speicherzelle auf die andere Speicherzelle oder auf andere Speicherzellen kommen, wobei diese Verbreitung beziehungsweise dieser Übergriff auch als thermal propagation bezeichnet wird. Bei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung ist es nun aufgrund der räumlichen und fluidischen Trennung der Bereiche möglich, die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einer Verbreitung eines thermischen Ereignisses zwischen den Speicherzellen untereinander kommt, besonders gering gehalten werden, sodass sich ein besonders sicherer Betrieb der Speichereinrichtung realisieren lässt. The venting area (venting area), the contacting area and the cooling area are also referred to collectively as areas. Because the areas are sealed from one another by means of the sealing device, so that neither the venting gas nor the coolant can flow over directly between the areas, a spatial and fluidic separation of the areas from one another can be realized. In this way, for example, a thermal event occurring in one of the memory cells can be prevented from spreading to another of the memory cells. Such a thermal event, which occurs, for example, in one of the storage cells, results, for example, from a particularly accident-related application of force or from, for example, accident-related damage to one storage cell and leads, for example, to the above-described formation of the gas in the cell housing of the one storage cell. Basically or for technical reasons, the thermal event, which is also referred to as a thermal event or thermal event and occurs in one memory cell, can also cause a thermal event in another of the memory cells, although it does not result in a thermal event in the other memory cell on its own Damage or a thermal event would not occur. This can lead to the thermal event spreading or the thermal event spreading from one memory cell to the other memory cell or to other storage cells, this spreading or spreading also being referred to as thermal propagation. With the memory device according to the invention, due to the spatial and fluidic separation of the areas, the probability of a thermal event spreading between the memory cells is kept particularly low, so that a particularly safe operation of the memory device can be realized.

Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Speichereinrichtungen beziehungsweise Akkumulatorensysteme weisen üblicherweise mehrere, zusammengeschaltete Module auf, welche selbst mehrere, zusammengeschaltete Speicherzellen umfassen beziehungsweise beherbergen. Üblicherweise ist eine indirekte Kühlung vorgesehen, wobei auf Modulebene nicht abgedichtet werden muss. Bei einer Direktkühlung jedoch ist eine Abdichtung auf Modulebene oder auf Systemebene vorteilhaft, um einen Austritt beziehungsweise Auslaufen des Kühlmittels verhindern zu können. Des Weiteren ist es wünschenswert, die zuvor beschriebene, auch als thermisches Durchgehen bezeichnete Verbreitung des thermischen Ereignisses zu vermeiden, sodass die anderen Speicherzellen nicht von dem thermischen Ereignis der einen Speicherzelle sozusagen angesteckt und selbst zu einem thermischen Ereignis angeregt werden. Hierzu wird das bei einem thermischen Ereignis der einen Speicherzelle entstehende Gas mittels des Entlüftungselements gezielt aus dem Zellgehäuse abgelassen und von der Speicherzelle weggeleitet und dabei in den Entlüftungsbereich eingeleitet. Außerdem kann mittels des Entlüftungselements der Elektrolyt aus dem Zellgehäuse gezielt abgelassen und in den Ventingbereich geleitet werden. Ferner kann bei dem thermischen Ereignis entstehende Wärme insbesondere über das Entlüftungselement gezielt von der Speicherzelle abgeführt und in den Ventingbereich eingeleitet werden. The invention is based in particular on the following findings: Storage devices or accumulator systems usually have several interconnected modules which themselves comprise or accommodate several interconnected memory cells. Indirect cooling is usually provided, with no need to seal at the module level. In the case of direct cooling, however, sealing at the module level or at the system level is advantageous in order to be able to prevent the coolant from escaping or leaking out. Furthermore, it is desirable to avoid the spread of the thermal event described above, also referred to as thermal runaway, so that the other memory cells are not, so to speak, infected by the thermal event of the one memory cell and are themselves stimulated to a thermal event. For this purpose, the gas that arises in the event of a thermal event in one storage cell is specifically released from the cell housing by means of the ventilation element and diverted away from the storage cell and thereby introduced into the ventilation area. In addition, the electrolyte can be specifically drained from the cell housing by means of the venting element and directed into the venting area. Furthermore, heat generated during the thermal event can be specifically removed from the storage cell, in particular via the ventilation element, and introduced into the venting area.

Das Ablassen des Gases aus dem Zellgehäuse in den Entlüftungsbereich und das elektrische Verbinden der Speicherzelle über die Kontaktierungseinrichtung mit dem Bauelement sind jeweilige Funktionen, wobei durch das eindeutige, räumliche und fluidische Trennen der Bereiche eine eindeutige, räumliche Trennung dieser Funktionen dargestellt ist. Die auch als Ableiter bezeichneten Kontaktelemente sind beispielsweise thermisch gut leitend mit dem Aktivmaterial verbunden, wobei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung ein thermisches Durchgehen vermieden wird oder zumindest lange Zeit hinausgezögert werden kann. Darüber hinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung möglich, das den Ventingbereich durchströmende Ventinggas, insbesondere über die Abdichteinrichtung, mittels des in dem Kühlbereich aufgenommenen Kühlmittels zu kühlen, sodass die Wahrscheinlichkeit beziehungsweise die Gefahr eines thermischen Durchgehens anderer Speicherzellen besonders gering gehalten werden kann. The discharge of the gas from the cell housing into the venting area and the electrical connection of the storage cell to the component via the contacting device are respective functions, whereby the clear, spatial and fluidic separation of the areas represents a clear, spatial separation of these functions. The contact elements, also referred to as arresters, are, for example, connected to the active material with good thermal conductivity, with the storage device according to the invention being prevented from thermal runaway or at least being able to be delayed for a long time. In addition, it is possible with the storage device according to the invention to cool the venting gas flowing through the venting area, in particular via the sealing device, by means of the coolant accommodated in the cooling area, so that the probability or the risk of thermal runaway of other storage cells can be kept particularly low.

Insbesondere kann bei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung ein Kontakt zwischen den beispielsweise als Heißgas ausgebildeten Gas und den Zellverbindern vermieden werden, und das Heißgas kann, insbesondere über die Abdichteinrichtung, mittels des Kühlmittels gekühlt werden. Ferner kann vermieden werden, dass das Gas in den auch als Hauptkühlbereich bezeichneten Kühlbereich eindringt, sodass ein auch als Angriffsfläche bezeichnete, von dem Gas direkt berührbare Fläche der Speicherzelle besonders gering gehalten werden kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung ist, dass das Kühlmittel die Speicherzelle außenumfangsseitig direkt an- und umströmen kann. Hierdurch kann Wärme direkt von der Speicherzelle abgeführt werden. Dies kann nicht nur in einem eigentlichen Kühlbetrieb, sondern auch im Falle eines thermischen Ereignisses zumindest einer der Speicherzellen realisiert werden, da beispielsweise das Kühlmittel in dem Kühlbereich aufgenommen ist. Hierdurch kann beispielsweise eine übermäßige oder übermäßig schnelle Erwärmung der Speicherzelle im Falle eines thermischen Ereignisses vermieden werden. In particular, with the storage device according to the invention, contact between the gas, which is embodied as hot gas, for example, and the cell connectors can be avoided, and the hot gas can be cooled by means of the coolant, in particular via the sealing device. Furthermore, it can be avoided that the gas penetrates into the cooling area, also referred to as the main cooling area, so that an area of the storage cell which is also referred to as the attack surface and which is directly touchable by the gas can be kept particularly small. Another advantage of the invention The storage device is that the coolant can flow directly onto and around the storage cell on the outer circumference. This allows heat to be dissipated directly from the storage cell. This can be implemented not only in an actual cooling operation, but also in the case of a thermal event of at least one of the storage cells, since, for example, the coolant is accommodated in the cooling area. In this way, for example, excessive or excessively rapid heating of the memory cell in the event of a thermal event can be avoided.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Kontaktierungsbereich auf einer ersten Seite des Kühlbereichs und der Entlüftungsbereich auf einer der ersten Seite abgewandten zweiten Seite des Kühlbereichs angeordnet ist, wobei der Kühlbereich, insbesondere in Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle, zwischen dem Kontaktierungsbereich und dem Entlüftungsbereich angeordnet ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die zweite Seite entlang der Längserstreckungsrichtung der Speicherzelle von der ersten Seite abgewandt ist beziehungsweise umgekehrt. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte, räumliche Trennung der Bereiche und somit der Funktionen realisiert werden, sodass sich ein besonders sicherer Betrieb und eine besonders vorteilhafte Kühlung darstellen lassen. It has been shown to be particularly advantageous if the contacting area is arranged on a first side of the cooling area and the venting area is arranged on a second side of the cooling area facing away from the first side, the cooling area, in particular in the longitudinal direction of the storage cell, being arranged between the contacting area and the venting area is. It is preferably provided that the second side faces away from the first side along the direction of longitudinal extent of the storage cell, or vice versa. As a result, a particularly advantageous spatial separation of the areas and thus the functions can be implemented, so that particularly safe operation and particularly advantageous cooling can be achieved.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühleinrichtung dazu ausgebildet ist, das Kühlmittel auch in den Kontaktierungsbereich und/oder in den Entlüftungsbereich einzuleiten. Beispielsweise weist die Kühleinrichtung wenigstens eine erste Einleitöffnung auf, über welche das Kühlmittel in dem Kühlbereich einleitbar ist. Vorzugsweise weist die Kühleinrichtung wenigstens eine zweite Einlassöffnung auf, über welche das Kühlmittel in den Kontaktierungsbereich einleitbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Kühleinrichtung wenigstens eine dritte Einleitöffnung, über welche das Kühlmittel in den Ventingbereich einleitbar ist. Dadurch können beispielsweise übermäßige Temperaturen beziehungsweise ein übermäßig schnelles Erwärmen der Speichereinrichtung, insbesondere im Fall eines thermischen Ereignisses, vermieden werden, sodass ein besonders sicherer Betrieb darstellbar ist. Another embodiment is characterized in that the cooling device is designed to also introduce the coolant into the contacting area and / or into the ventilation area. For example, the cooling device has at least one first inlet opening through which the coolant can be introduced into the cooling region. The cooling device preferably has at least one second inlet opening, via which the coolant can be introduced into the contacting area. Alternatively or additionally, the cooling device can have at least one third inlet opening, via which the coolant can be introduced into the venting area. In this way, for example, excessive temperatures or an excessively rapid heating of the storage device, in particular in the event of a thermal event, can be avoided, so that particularly safe operation can be achieved.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kühleinrichtung das Kühlmittel. Mit anderen Worten ist das Kühlmittel Bestandteil der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung. Dabei ist das Kühlmittel vorzugsweise als eine Flüssigkeit und/oder als ein dielektrisches Kühlmittel, das heißt beispielsweise als ein elektrisch nicht-leitendes Kühlmittel ausgebildet. Hierdurch kann ein besonders sicherer Betrieb dargestellt werden. Vorzugsweise umfasst das Kühlmittel zumindest teilweise oder ausschließlich ein Öl, insbesondere ein elektrisch nicht-leitendes Öl. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the cooling device comprises the coolant. In other words, the coolant is part of the storage device according to the invention. In this case, the coolant is preferably designed as a liquid and / or as a dielectric coolant, that is to say, for example, as an electrically non-conductive coolant. This allows a particularly secure Operation are represented. The coolant preferably comprises at least partially or exclusively an oil, in particular an electrically non-conductive oil.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Entlüftungselement die zuvor genannte, zum Entlüften des Zellgehäuses freigebbare Öffnung auf, welche in ihrem freigegebenen Zustand, das heißt beispielsweise dann, wenn das Berstelement geborsten ist, direkt in den Entlüftungsbereich mündet. Dadurch kann das Gas aus dem Zellgehäuse über die Öffnung direkt in den Entlüftungsbereich strömen, sodass eine gezielte Führung des Ventinggases darstellbar ist. Dadurch kann beispielsweise das Ventinggas gezielt von der Speicherzelle abgeführt beziehungsweise von anderen Bereichen der Speicherzelle ferngehalten werden, sodass die Wahrscheinlichkeit eines thermischen Durchgehens besonders gering gehalten werden kann. In a further embodiment of the invention, the venting element has the aforementioned opening that can be released for venting the cell housing, which opens directly into the venting area in its released state, that is, for example, when the bursting element has burst. As a result, the gas can flow out of the cell housing via the opening directly into the ventilation area, so that targeted guidance of the venting gas can be displayed. In this way, for example, the venting gas can be specifically discharged from the storage cell or kept away from other areas of the storage cell, so that the probability of thermal runaway can be kept particularly low.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Abdichteinrichtung, insbesondere das wenigstens eine Abdichtelement der Abdichteinrichtung, eine dem Entlüftungsbereich zugewandte Stirnseite des Zellgehäuses zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte, kontaktiert, das heißt berührt. Dadurch kann beispielsweise eine von dem Ventinggas direkt an- und umströmbar und somit direkt an- und umströmbar und somit direkt berührbare Fläche der Speicherzelle, insbesondere des Zellgehäuses, besonders gering gehalten werden. In der Folge kann beispielsweise ein thermisches Durchgehen vermieden oder zumindest verzögert werden oder die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem solchen thermischen Durchgehen kommt, kann besonders gering gehalten werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the sealing device, in particular the at least one sealing element of the sealing device, at least partially, in particular at least predominantly, and thus at least more than half, contacts, i.e. touches, an end face of the cell housing facing the ventilation area . As a result, for example, an area of the storage cell, in particular of the cell housing, which can flow directly onto and around and thus directly flow onto and around and thus directly touchable, can be kept particularly small. As a result, for example, a thermal runaway can be avoided or at least delayed, or the probability that such a thermal runaway will occur can be kept particularly low.

Hierzu hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Abdichteinrichtung die gesamte Stirnseite bis auf einen Bereich kontaktiert, in welchem das Entlüftungselement angeordnet ist. Somit kann beispielsweise die zuvor genannte Fläche minimiert werden, sodass beispielsweise eine übermäßige oder übermäßig schnelle Erwärmung der Speicherzelle durch das Ventinggas vermeiden werden kann. For this purpose, it has been shown to be particularly advantageous if the sealing device makes contact with the entire end face except for an area in which the ventilation element is arranged. Thus, for example, the aforementioned area can be minimized so that, for example, excessive or excessively rapid heating of the storage cell by the venting gas can be avoided.

Um eine besonders vorteilhafte Kühlung und einen besonders sicheren Betrieb zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Entlüftungsbereich ein erstes Volumen, der Kontaktierungsbereiche ein zweites Volumen und der Kühlbereich ein drittes Volumen, insbesondere jeweils in dem Gehäuse, aufweist. Dabei ist das dritte Volumen größer als das erste Volumen. Außerdem ist das dritte Volumen größer als das zweite Volumen. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das dritte Volumen mindestens doppelt so groß ist wie das erste Volumen und/oder das zweite Volumen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das dritte Volumen größer als die Summe des ersten Volumens und des zweiten Volumens ist. Beispielsweise ist das dritte Volumen mindestens doppelt so groß wie die Summe des ersten Volumens und des zweiten Volumens. In order to achieve particularly advantageous cooling and particularly safe operation, it is provided in a further embodiment of the invention that the ventilation area has a first volume, the contacting areas have a second volume and the cooling area has a third volume, in particular in the housing. The third volume is larger than the first volume. In addition, the third volume is larger than the second volume. In particular, it is preferably provided that the third volume is at least twice as large as the first Volume and / or the second volume. In particular, it can be provided that the third volume is greater than the sum of the first volume and the second volume. For example, the third volume is at least twice as large as the sum of the first volume and the second volume.

Um die Bereiche besonders vorteilhaft gegeneinander abdichten und somit eine besonders hohe Sicherheit realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Abdichteinrichtung eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Zellgehäuses direkt kontaktiert. In order to be able to seal the areas against one another in a particularly advantageous manner and thus to be able to achieve a particularly high level of security, a further embodiment of the invention provides that the sealing device makes direct contact with an outer peripheral surface of the cell housing.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine erfindungsgemäße Speichereinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, which has at least one storage device according to the invention according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and on the basis of the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in: The drawing shows in:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßenFig. 1 is a schematic sectional view of an inventive

Speichereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und Storage device according to a first embodiment; and

Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht derFIG. 2 is a fragmentary schematic sectional view of FIG

Speichereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform. Storage device according to a second embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine erste Ausführungsform einer Speichereinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Speichereinrichtung 10 aufweist, mittels welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug ausgebildet und weist 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 zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, die beziehungsweise der in der Speichereinrichtung 10 gespeichert ist. Die Speichereinrichtung 10 ist beispielsweise ein Modul eines mehrere solcher Module umfassenden Energiespeichers, dessen Modul elektrisch miteinander verbunden und dadurch elektrisch miteinander verschaltet sind. Ferner ist es denkbar, dass die Speichereinrichtung 10 ein beziehungsweise der Energiespeicher ist. Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures. 1 shows, in a schematic sectional view, a first embodiment of a memory device 10 for a motor vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle. This means that the motor vehicle in its completely manufactured state has the storage device 10, by means of which electrical energy or electrical current can be stored. The motor vehicle is designed, for example, as a hybrid vehicle or an electric vehicle and 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 motor mode, the electrical machine is supplied with electrical energy or electrical current, which is stored in the storage device 10. The storage device 10 is, for example, a module of an energy store comprising a plurality of such modules, the module of which is electrically connected to one another and thus electrically interconnected with one another. It is also conceivable that the storage device 10 is an energy store.

Die Speichereinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12, welches einen Aufnahmeraum 14 aufweist beziehungsweise begrenzt. In dem Aufnahmeraum 14 sind mehrere, einfach auch als Zellen oder Einzelzellen bezeichnete Speicherzellen 16, insbesondere zumindest teilweise, zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen. Die jeweilige Speicherzelle 16 kann eine Batteriezelle, insbesondere eine Lithium-Ionen- Zelle, sein, sodass die Speichereinrichtung 10 beispielsweise als eine Lithium-Ionen- Batterie ausgebildet sein kann. In beziehungsweise mittels der jeweiligen Speicherzelle 16 kann ein Teil der mittels der Speichereinrichtung 10 insgesamt zu speichernden elektrischen Energie gespeichert werden. The storage device 10 comprises a housing 12 which has or delimits a receiving space 14. A plurality of storage cells 16, also referred to simply as cells or individual cells, in particular at least partially, at least predominantly or completely, are accommodated in the receiving space 14. The respective storage cell 16 can be a battery cell, in particular a lithium-ion cell, so that the storage device 10 can be designed as a lithium-ion battery, for example. In or by means of the respective memory cell 16, part of the electrical energy to be stored in total by means of the memory device 10 can be stored.

Die jeweilige Speicherzelle 16 weist, insbesondere genau, eine Kontaktierungseinrichtung 18 auf, welche, insbesondere genau, zwei Kontaktelemente 20 und 22 umfasst. Die Kontaktelemente 20 und 22 werden auch als Zellverbinder, Terminals oder Stromabgriffe bezeichnet. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, sind die Speicherzellen 16 über ihre jeweiligen Kontaktierungseinrichtungen 18 elektrisch miteinander verbunden. Somit weist die Speichereinrichtung 10 einen mit Minuszeichen bezeichneten, elektrischen Minuspol und einen mit Pluszeichen bezeichneten, elektrischen Pluspol auf. Über die Kontaktierungseinrichtungen 18 können die Speicherzellen 16 und die Speichereinrichtung 10 insgesamt die gespeicherte elektrische Energie bereitstellen, wodurch die elektrische Maschine mit der in der Speichereinrichtung 10 gespeicherten elektrischen Energie versorgt werden kann. Außerdem kann beispielsweise die elektrische Maschine, insbesondere in einem Generatorbetrieb, elektrische Energie bereitstellen, die über die Kontaktierungseinrichtungen 18 in die Speicherzellen 16 eingespeichert und dadurch in der Speichereinrichtung 10 gespeichert werden kann. Die Speichereinrichtung 10 insgesamt kann beispielsweise die in ihr gespeicherte elektrische Energie über den Minuspol und den Pluspol bereitstellen. Insgesamt ist erkennbar, dass die Speicherzellen 16 separat voneinander ausgebildete Bauelemente der Speichereinrichtung 10 sind, wobei die Bauelemente über die Kontaktierungseinrichtung 18 elektrisch miteinander verbunden sind. The respective memory cell 16 has, in particular precisely, a contacting device 18 which, in particular precisely, comprises two contact elements 20 and 22. The contact elements 20 and 22 are also referred to as cell connectors, terminals or power taps. As can be seen from FIG. 1, the memory cells 16 are electrically connected to one another via their respective contacting devices 18. The storage device 10 thus has an electrical negative pole labeled with a minus sign and an electrical positive pole labeled with a plus sign. Via the contacting devices 18, the memory cells 16 and the memory device 10 can collectively store the provide electrical energy, whereby the electrical machine can be supplied with the electrical energy stored in the storage device 10. In addition, for example, the electrical machine, in particular in a generator mode, can provide electrical energy which can be stored in the storage cells 16 via the contacting devices 18 and can thus be stored in the storage device 10. The storage device 10 as a whole can, for example, provide the electrical energy stored in it via the negative pole and the positive pole. Overall, it can be seen that the memory cells 16 are components of the memory device 10 that are embodied separately from one another, the components being electrically connected to one another via the contacting device 18.

Die jeweilige Speicherzelle 16 weist ein jeweiliges Zellgehäuse 24 mit einer außenumfangsseitigen Mantelfläche 26 auf. In dem Zellgehäuse 24 ist beispielsweise ein, insbesondere flüssiger Elektrolyt aufgenommen. Wie in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist, ist das jeweilige Zellgehäuse 24 mit, insbesondere genau, einem Entlüftungselement 28 zum gezielten Ablassen von in den Figuren besonders schematisch dargestelltem Gas 30 aus dem Zellgehäuse 24 versehen. Hierzu umfasst das Entlüftungselement 28 beispielsweise eine Öffnung 32 und ein beispielsweise als Berstscheibe ausgebildetes Berstelement 34, mittels welchem dann, wenn ein in dem Zellgehäuse 24 herrschender Druck geringer als eine Druckschwelle ist, die Öffnung 32 vollständig verschlossen ist. Kommt es beispielsweise zu einem thermischen Ereignis einer der Speicherzellen 16, wobei das thermische Ereignis beispielsweise aus einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung oder Beschädigung der einen Speicherzelle 16 resultiert, so entsteht aus dem Elektrolyten in dem Zellgehäuse 24 der einen Speicherzelle 16 das Gas 30. Mit zunehmender Menge des Gases 30 im Zellgehäuse 24 steigt der in dem Zellgehäuse 24 herrschende Druck. Überschreitet der in dem Zellgehäuse 24 herrschende Druck die Druckschwelle, so birst das Berstelement 34, wodurch das Zellgehäuse 24 gezielt an, insbesondere genau, einer Stelle S, in welcher das Entlüftungselement 28 angeordnet ist, geöffnet wird, insbesondere ohne das Zellgehäuse 24 an einer anderen, von der Stelle S unterschiedlichen Stelle öffnet. Durch das Bersten des Berstelements 34 gibt das Berstelement 34 die Öffnungen 32 frei, sodass das Gas 30 aus dem Zellgehäuse 24 über die freigegebene Öffnung 32 aus dem Zellgehäuse 24 ausströmen kann. Dadurch wird das Gas 30 gezielt aus dem Zellgehäuse 24 abgelassen, ohne dass die Speicherzelle 16 unkontrolliert explodiert. Die Speichereinrichtung 10 umfasst außerdem eine Abdichteinrichtung 36, welche beispielsweise in dem Aufnahmeraum 14 angeordnet ist. Mittels der Abdichteinrichtung 36 ist der Aufnahmeraum 14 in einen Entlüftungsbereich 38 und einen Kontaktierungsbereich 40 unterteilt. Außerdem ist der Entlüftungsbereich 38 mittels der Abdichteinrichtung 36 gegen den Kontaktierungsbereich 40 abgedichtet beziehungsweise umgekehrt, sodass beispielsweise das Gas 30 aus dem Entlüftungsbereich 38 nicht in den Kontaktierungsbereich 40 einströmen kann. Somit ist beispielsweise der Entlüftungsbereich 38 und/oder der Kontaktierungsbereich 40 für das Gas 30 dicht. Dabei ist das Gas 30 aus dem Zellgehäuse 24, insbesondere direkt, in den Entlüftungsbereich 38 einleitbar. Dies bedeutet insbesondere, dass - wie aus Fig. 2 erkennbar ist - das die freigegebene Öffnung 32 durchströmende Gas 30 aus dem Zellgehäuse 24 ausströmen und, insbesondere direkt, in den Entlüftungsbereich 38 einströmen kann. The respective storage cell 16 has a respective cell housing 24 with a lateral surface 26 on the outer circumference. For example, an electrolyte, in particular a liquid electrolyte, is received in the cell housing 24. As can be seen in conjunction with FIG. 2, the respective cell housing 24 is provided with, in particular precisely, a venting element 28 for the targeted discharge of gas 30, which is shown particularly schematically in the figures, from the cell housing 24. For this purpose, the venting element 28 comprises, for example, an opening 32 and a bursting element 34, for example designed as a rupture disk, by means of which the opening 32 is completely closed when a pressure prevailing in the cell housing 24 is less than a pressure threshold. If, for example, a thermal event occurs in one of the storage cells 16, the thermal event resulting, for example, from an accident-related application of force or damage to one storage cell 16, the gas 30 is produced from the electrolyte in the cell housing 24 of the one storage cell 16 Gas 30 in the cell housing 24, the pressure prevailing in the cell housing 24 increases. If the pressure prevailing in the cell housing 24 exceeds the pressure threshold, the bursting element 34 bursts, as a result of which the cell housing 24 is opened in a targeted manner, in particular precisely at a point S in which the ventilation element 28 is arranged, in particular without the cell housing 24 at another , from the point S opens different point. As a result of the bursting of the bursting element 34, the bursting element 34 releases the openings 32, so that the gas 30 can flow out of the cell housing 24 via the released opening 32 from the cell housing 24. As a result, the gas 30 is specifically released from the cell housing 24 without the storage cell 16 exploding in an uncontrolled manner. The storage device 10 also comprises a sealing device 36, which is arranged, for example, in the receiving space 14. By means of the sealing device 36, the receiving space 14 is divided into a ventilation area 38 and a contacting area 40. In addition, the ventilation area 38 is sealed against the contacting area 40 by means of the sealing device 36, or vice versa, so that, for example, the gas 30 cannot flow from the ventilation area 38 into the contacting area 40. Thus, for example, the ventilation area 38 and / or the contacting area 40 for the gas 30 is tight. In this case, the gas 30 can be introduced from the cell housing 24, in particular directly, into the ventilation region 38. This means in particular that - as can be seen from FIG. 2 - the gas 30 flowing through the released opening 32 can flow out of the cell housing 24 and, in particular, can flow directly into the ventilation region 38.

Um nun einen besonders sicheren Betrieb und eine besonders vorteilhafte Kühlung der Speichereinrichtung 1 realisieren zu können, weist die Speichereinrichtung 10 eine Kühleinrichtung 42 auf. Außerdem ist der Aufnahmeraum 14 mittels der Abdichteinrichtung 36 auch in einem auch als Hauptkühlbereich bezeichneten Kühlbereich 44 unterteilt, welcher mittels der Abdichteinrichtung 36 sowohl gegen den auch als Ventingbereich bezeichneten Entlüftungsbereich 38 als auch gegen den Kontaktierungsbereich 40 abgedichtet ist. Dabei ist erkennbar, dass die Kontaktierungseinrichtungen 18 der Speicherzellen 16 in dem Kontaktierungsbereich 40 angeordnet sind. Dadurch kann das Gas 30 aus dem jeweiligen Zellgehäuse 24 und somit aus dem Entlüftungsbereich 38 nicht die Kontaktierungseinrichtung 18 direkt anströmen und umströmen. Unter dem Merkmal, dass der Kühlbereich 44 gegen den Entlüftungsbereich 38 und den Kontaktierungsbereich 40 abgedichtet ist, kann insbesondere verstanden werden, dass das Gas 30 beispielsweise nicht von dem Entlüftungsbereich 38 in den Kühlbereich 44 beziehungsweise nicht von dem Kühlbereich 44 in den Kontaktierungsbereich 40 strömen kann. In order to be able to implement particularly safe operation and particularly advantageous cooling of the storage device 1, the storage device 10 has a cooling device 42. In addition, the receiving space 14 is subdivided by the sealing device 36 into a cooling area 44, also referred to as the main cooling area, which is sealed by the sealing device 36 both from the venting area 38, also referred to as the venting area, and from the contacting area 40. It can be seen here that the contacting devices 18 of the storage cells 16 are arranged in the contacting region 40. As a result, the gas 30 from the respective cell housing 24 and thus from the venting area 38 cannot flow directly towards and around the contacting device 18. The feature that the cooling area 44 is sealed against the venting area 38 and the contacting area 40 can in particular be understood to mean that the gas 30 cannot flow, for example, from the venting area 38 into the cooling area 44 or from the cooling area 44 into the contacting area 40 .

Die Kühleinrichtung 42 ist dabei dazu ausgebildet, die Speicherzellen 16 mittels einer Direktkühlung zu kühlen. Hierzu ist beziehungsweise wird mittels der Kühleinrichtung 42 in den Kühlbereich 44 ein Kühlmittel 46 einleitbar beziehungsweise eingeleitet, mittels welchem die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel 46 umströmbaren oder umströmten Speicherzellen 16 zu kühlen sind beziehungsweise gekühlt werden. Die Kühleinrichtung 42 weist beispielsweise einen von in dem Kühlmittel 46 durchströmenden Kühlkreislauf auf. Dabei ist der Kühlbereich 44 in dem Kühlkreislauf angeordnet, sodass das vorzugsweise als Flüssigkeit, insbesondere als dielektrische Flüssigkeit, ausgebildete Kühlmittel 46 durch den Kühlbereich 44 hindurchströmen kann. Dabei veranschaulicht in Fig. 1 ein Pfeil 47 eine Strömung des Kühlmittels 46 durch den Kühlbereich 44. Auf seinem Weg durch den Kühlbereich 44, das heißt dann, wenn das Kühlmittel 46 den Kühlbereich 44 durchströmt, strömt das Kühlmittel 46 die Speicherzellen 16 außenumfangsseitig direkt an und strömt außenumfangsseitig um die Speicherzellen 16 herum, sodass das den Kühlbereich 44 durchströmende Kühlmittel 46 die Speicherzellen 16, insbesondere die Zellgehäuse 24, außenumfangsseitig direkt berührt. Dabei sind die Speicherzellen 16, insbesondere die Zellgehäuse 24, zumindest teilweise, insbesondere überwiegend und somit zu mehr als zur Hälfte, in dem Kühlbereich 44 angeordnet. Mit anderen Worten ist zumindest ein Teilbereich T der jeweiligen Speicherzelle 16, insbesondere des jeweiligen Zellgehäuses 24, in dem Kühlbereich 44 angeordnet. Somit kann das den Kühlbereich 44 durchströmende Kühlmittel 46 den Teilbereich T direkt kontaktieren und direkt berühren, sodass ein direkter Wärmeübergang von den Speicherzellen 16 an das Kühlmittel 46 erfolgen kann beziehungsweise erfolgt. Dabei ist der Teilbereich T vorzugsweise ein überwiegender Teil der Speicherzelle 16 beziehungsweise des Zellgehäuses 24 oder der außenumfangsseitigen Mantelfläche 26, sodass beispielsweise mehr als die Hälfte der außenumfangsseitigen Mantelfläche 26 in dem Kühlbereich 44 angeordnet ist. The cooling device 42 is designed to cool the storage cells 16 by means of direct cooling. For this purpose, a coolant 46 can be or is introduced into the cooling region 44 by means of the cooling device 42, by means of which the storage cells 16 around or around which the coolant 46 flows directly on the outer circumference can be or are cooled. The cooling device 42 has, for example, a cooling circuit flowing through in the coolant 46. The cooling area 44 is in the cooling circuit arranged so that the coolant 46, which is preferably designed as a liquid, in particular as a dielectric liquid, can flow through the cooling region 44. 1 an arrow 47 illustrates a flow of the coolant 46 through the cooling region 44. On its way through the cooling region 44, that is, when the coolant 46 flows through the cooling region 44, the coolant 46 flows directly onto the storage cells 16 on the outer circumference and flows around the storage cells 16 on the outer circumference, so that the coolant 46 flowing through the cooling region 44 directly contacts the storage cells 16, in particular the cell housings 24, on the outer circumference. In this case, the storage cells 16, in particular the cell housings 24, are at least partially, in particular predominantly and thus more than half, arranged in the cooling region 44. In other words, at least a partial area T of the respective storage cell 16, in particular of the respective cell housing 24, is arranged in the cooling area 44. Thus, the coolant 46 flowing through the cooling region 44 can contact the sub-region T directly and touch it directly, so that a direct heat transfer from the storage cells 16 to the coolant 46 can take place or takes place. The sub-area T is preferably a predominant part of the storage cell 16 or the cell housing 24 or the outer peripheral surface 26, so that, for example, more than half of the outer peripheral surface 26 is arranged in the cooling area 44.

Die Kühleinrichtung 42 weist dabei einen Vorlauf 48 auf, über welchen das Kühlmittel 46 und der Kühlbereich 42 einleitbar ist. Außerdem umfasst die Kühleinrichtung 44 einen Nachlauf 50, in welchem das Kühlmittel 46 aus dem Kühlbereich 44 einleitbar ist. Somit ist der Vorlauf 48 in Strömungsrichtung des dem Kühlkreislauf und somit dem Kühlbereich 44 durchströmenden Kühlmittels 46 stromauf des Kühlbereichs 44 angeordnet, und der Nachlauf 50 ist stromab des Kühlbereichs 44 angeordnet. Die Kühleinrichtung 42, insbesondere der Vorlauf 48, weist beispielsweise wenigstens eine erste Einleitöffnung auf, über welche das Kühlmittel 46 aus dem Vorlauf 48 in den Kühlbereich 44 einleitbar ist beziehungsweise eingeleitet wird. The cooling device 42 has a flow 48 via which the coolant 46 and the cooling region 42 can be introduced. In addition, the cooling device 44 comprises an after-run 50, into which the coolant 46 can be introduced from the cooling region 44. Thus, the flow 48 is arranged upstream of the cooling region 44 in the flow direction of the coolant 46 flowing through the cooling circuit and thus the cooling region 44, and the tail 50 is arranged downstream of the cooling region 44. The cooling device 42, in particular the flow 48, has, for example, at least one first inlet opening, via which the coolant 46 can be introduced or is introduced from the flow 48 into the cooling region 44.

Aus Fig. 1 ist besonders gut erkennbar, dass der Kontaktierungsbereich 40 auf einer ersten Seite S1 des Kühlbereichs 44 angeordnet ist, wobei der Entlüftungsbereich 38 auf einer der ersten Seite S1 abgewandten zweiten Seite S2 des Kühlbereichs 44 angeordnet ist. Dabei ist der Kühlbereich 44, insbesondere in Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle 16, zwischen dem Entlüftungsbereich 38 und dem Kontaktierungsbereich 40 angeordnet. Dabei ist die Seite S2 entlang der Längserstreckungsrichtung der jeweiligen Speicherzelle 16 von der Seite S1 abgewandt beziehungsweise umgekehrt. 1 that the contacting area 40 is arranged on a first side S1 of the cooling area 44, the ventilation area 38 being arranged on a second side S2 of the cooling area 44 facing away from the first side S1. In this case, the cooling area 44, in particular in the longitudinal direction of the respective storage cell 16, is arranged between the ventilation area 38 and the contacting area 40. The side S2 is along the The direction of longitudinal extent of the respective storage cell 16 faces away from the side S1 or vice versa.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Kühleinrichtung 42 dazu ausgebildet ist, das Kühlmittel auch in den Kontaktierungsbereich 40 einzuleiten. Hierzu weist die Kühleinrichtung 42, insbesondere der Vorlauf 48, beispielsweise wenigstens eine zweite Einleitöffnung auf, über welche das Kühlmittel 46 aus dem Vorlauf 48 in den Kontaktierungsbereich 40 einleitbar ist beziehungsweise eingeleitet wird. In principle, it is conceivable that the cooling device 42 is designed to also introduce the coolant into the contacting region 40. For this purpose, the cooling device 42, in particular the flow 48, has, for example, at least one second inlet opening, via which the coolant 46 can be introduced or is introduced from the flow 48 into the contacting region 40.

Entsprechendes ist auf den Entlüftungsbereich 38 übertragbar, sodass die Kühleinrichtung 42 beispielsweise auch dazu ausgebildet ist, das Kühlmittel 46, insbesondere aus dem Vorlauf 48, in den Entlüftungsbereich 38 einzuleiten. Vorzugsweise ist es auch vorgesehen, dass ein Einleiten des Kühlmittels 46 in den Entlüftungsbereich 38 unterbleibt. The same can be transferred to the ventilation area 38, so that the cooling device 42 is also designed, for example, to introduce the coolant 46, in particular from the feed line 48, into the ventilation area 38. It is preferably also provided that the coolant 46 is not introduced into the ventilation region 38.

Vorzugsweise ist das Kühlmittel 46 eine Flüssigkeit, insbesondere ein Öl, wobei das Kühlmittel 46 vorzugsweise ein dielektrisches Kühlmittel, insbesondere eine dielektrische Flüssigkeit, ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Direktkühlung der Speicherzellen 16 und insbesondere der Kontaktierungseinrichtung 18 in den Kontaktierungsbereich 40 realisiert werden. The coolant 46 is preferably a liquid, in particular an oil, the coolant 46 preferably being a dielectric coolant, in particular a dielectric liquid. In this way, particularly advantageous direct cooling of the storage cells 16 and in particular of the contacting device 18 in the contacting region 40 can be implemented.

Aus Fig. 2 ist besonders gut erkennbar, dass die Öffnung 32 in ihrem freigegebenen Zustand direkt in den Entlüftungsbereich 38 mündet. Dadurch kann das die freigegebene Öffnung 32 durchströmende Gas 30 aus dem Zellgehäuse 24 direkt in den Entlüftungsbereich 38 einströmen. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, dass die Abdichteinrichtung 36 beispielsweise wenigstens zwei Abdichtelemente 52 und 54 aufweist. Die Abdichtelemente 52 und 54 sind beispielsweise separat voneinander und/oder separat von dem Gehäuse 12 ausgebildet. Das Abdichtelement 52 kontaktiert das Gehäuse 12 beispielsweise dichtend beziehungsweise liegt dichtend an dem Gehäuse 12 an. Mittels des Abdichtelements 52 ist beispielsweise der Kühlbereich 44 von dem Entlüftungsbereich 38 getrennt. Mit anderen Worten ist beispielsweise der Kühlbereich 44 mittels des Abdichtelements 52 gegen den Entlüftungsbereich 38 abgedichtet. Ferner ist es denkbar, dass das Abdichtelement 54 dichtend an dem Gehäuse 12 anliegt. Mittels des Abdichtelements 54 ist der Kühlbereich 44 gegen den Kontaktierungsbereich 40 abgedichtet. It can be seen particularly clearly from FIG. 2 that the opening 32 in its released state opens directly into the venting area 38. As a result, the gas 30 flowing through the released opening 32 can flow from the cell housing 24 directly into the ventilation region 38. As can be seen from FIG. 1, the sealing device 36 has, for example, at least two sealing elements 52 and 54. The sealing elements 52 and 54 are, for example, formed separately from one another and / or separately from the housing 12. The sealing element 52 makes sealing contact with the housing 12, for example, or rests against the housing 12 in a sealing manner. For example, the cooling area 44 is separated from the venting area 38 by means of the sealing element 52. In other words, the cooling region 44, for example, is sealed off from the venting region 38 by means of the sealing element 52. It is also conceivable for the sealing element 54 to bear against the housing 12 in a sealing manner. The cooling area 44 is sealed off from the contacting area 40 by means of the sealing element 54.

Besonders gut aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die Abdichteinrichtung 36, insbesondere das Abdichtelemente 52, insbesondere dichtend, eine dem Entlüftungsbereich 38 zugewandte Stirnseite 56 des Zellgehäuses 24 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, kontaktiert und somit an der Stirnseite 56 anliegt. Dabei ist es wünschenswert, eine Kontaktfläche der jeweiligen Speicherzelle 16, insbesondere des jeweiligen Zellgehäuses 24 und insbesondere der Stirnseite 56, möglichst klein zu halten, wobei die Kontaktfläche direkt mit dem Gas 30 beaufschlagbar ist beziehungsweise in direktem Kontakt mit dem als Heißgas ausgebildeten Gas 30 kommen kann. Hierzu ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Abdichteinrichtung 36, insbesondere das Abdichtelement 54, die gesamte Stirnseite 56 bis auf einen Bereich B beziehungsweise bis auf die Stelle S, in dem beziehungsweise an der das Entlüftungselement 28 angeordnet ist, kontaktiert. Dadurch kann beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer der Speicherzellen 16 auftretendes thermisches Ereignis auch ein thermisches Ereignis einer anderen der Speicherzellen 16 hervorruft, was auch als thermisches Durchdringen bezeichnet wird, besonders gering gehalten werden. It can be seen particularly well from FIG. 2 that the sealing device 36, in particular the sealing element 52, in particular sealingly, is a part of the ventilation region 38 facing end face 56 of cell housing 24 at least partially, in particular at least predominantly, contacted and thus rests against end face 56. It is desirable here to keep a contact area of the respective storage cell 16, in particular of the respective cell housing 24 and in particular of the end face 56, as small as possible, the contact area being directly exposed to the gas 30 or coming into direct contact with the gas 30, which is designed as hot gas can. For this purpose, it is preferably provided that the sealing device 36, in particular the sealing element 54, makes contact with the entire end face 56 except for an area B or except for the point S in which or at which the venting element 28 is arranged. In this way, for example, the probability that a thermal event occurring in one of the memory cells 16 will also cause a thermal event in another of the memory cells 16, which is also referred to as thermal penetration, can be kept particularly low.

Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Abdichteinrichtung 36, insbesondere das Abdichtelement 52 und/oder 54, jeweils zumindest einen Teil der außenumfangsseitigen Mantelfläche 26 direkt kontaktieren. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Abdichtung realisiert werden. Des Weiteren weist der Entlüftungsbereich 38 ein erstes Volumen, der Kontaktierungsbereich 40 ein zweites Volumen und der Kühlbereich 44 ein drittes Volumen auf. Dabei sind beispielsweise die zuvor genannten Volumina jeweilige Teilvolumen eines Gesamtvolumens des Aufnahmeraums 14 insgesamt. Dabei ist das dritte Volumen wesentlich größer als das erste Volumen und wesentlich größer als das zweite Volumen. Vorzugsweise ist das dritte Volumen mindestens doppelt so groß wie die Summe aus erstem Volumen und zweiten Volumen. Dadurch kann eine vorteilhafte Kühlung realisiert werden. Insbesondere kann beispielsweise das Gas 30 in dem Entlüftungsbereich 38 gekühlt werden. In addition, it is preferably provided that the sealing device 36, in particular the sealing element 52 and / or 54, each make direct contact with at least part of the outer circumferential lateral surface 26. In this way, a particularly advantageous seal can be achieved. Furthermore, the ventilation region 38 has a first volume, the contacting region 40 has a second volume and the cooling region 44 has a third volume. In this case, for example, the aforementioned volumes are respective partial volumes of a total volume of the receiving space 14 as a whole. The third volume is significantly larger than the first volume and significantly larger than the second volume. The third volume is preferably at least twice as large as the sum of the first volume and the second volume. Advantageous cooling can thereby be achieved. In particular, the gas 30 can be cooled in the vent area 38, for example.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass das Gehäuse 12 seinerseits mit wenigstens oder genau einem Entlüftungselement 58 versehen ist. Mittels des Entlüftungselements 58 kann beispielsweise der Entlüftungsbereich 38 gezielt entlüftet werden. Mit anderen Worten kann beispielsweise mittels des Entlüftungselements 58 das Gas 30 gezielt aus dem Entlüftungsbereich 38 abgelassen werden. Übersteigt beispielsweise ein in dem Entlüftungsbereich 38 herrschender und durch das in dem Entlüftungsbereich 38 aufgenommene 30 bewirkter Druck ein Druckniveau, so öffnet das Entlüftungselement 58 das Gehäuse 12 gezielt derart, dass beispielsweise eine Durchgangsöffnung freigegeben wird, die einen Ends direkt in den Entlüftungsbereich 38 und anderen Ends direkt in eine Umgebung 60 der Speichereinrichtung 10 beziehungsweise des Gehäuses 12 mündet. Über diese Durchgangsöffnung kann dann das Gas 30 aus dem Entlüftungsbereich 38 ausströmen und an die Umgebung 60 strömen. Dadurch kann das Gehäuse 12 gezielt entlüftet werden, und ein unkontrolliertes Explodieren des Gehäuses 12 kann vermieden werden. It can be seen from FIG. 1 that the housing 12 is in turn provided with at least or precisely one ventilation element 58. By means of the venting element 58, for example, the venting area 38 can be specifically vented. In other words, the gas 30 can be specifically discharged from the ventilation region 38 by means of the ventilation element 58, for example. If, for example, a pressure prevailing in the ventilation area 38 and caused by the pressure received in the ventilation area 38 exceeds a pressure level, the ventilation element 58 opens the housing 12 in a targeted manner such that, for example, a through opening is released, which opens one end directly into the ventilation area 38 and the other end directly into an environment 60 of the storage device 10 or the housing 12. The gas 30 can then flow out of the ventilation region 38 via this passage opening and flow to the surroundings 60. As a result, the housing 12 can be specifically vented and uncontrolled exploding of the housing 12 can be avoided.

Um eine vorteilhafte räumliche und fluidische Trennung zu realisieren, ist eine einseitige Kontaktierung der jeweiligen, einfach auch als Zelle bezeichneten Speicherzelle vorgesehen. Hierzu ist die jeweilige Kontaktierungseinrichtung 18 an genau einer jeweiligen Seite S3 der Speicherzelle 16 beziehungsweise des Zellgehäuses 24 angeordnet. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die beziehungsweise alle Kontaktelemente 20 und 22 der jeweiligen Speicherzelle 16 auf der einen, den Kontaktelementen 20 und 22 gemeinsamen beziehungsweise auf derselben Seite S3 angeordnet sind. In order to achieve an advantageous spatial and fluidic separation, one-sided contacting of the respective storage cell, also referred to simply as a cell, is provided. For this purpose, the respective contacting device 18 is arranged on exactly one respective side S3 of the storage cell 16 or of the cell housing 24. This is to be understood in particular that the or all contact elements 20 and 22 of the respective storage cell 16 are arranged on the one side S3 common to the contact elements 20 and 22 or on the same side.

Um beispielsweise ein Kontakt des in den Entlüftungsbereich 38 einströmenden und somit in den Entlüftungsbereich 38 aufgenommenen Gases 30 mit dem Kühlmittel 46 zu vermeiden, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass ein gezieltes Einleiten des Kühlmittels 46 in den Entlüftungsbereich 38 unterbleibt. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Entlüftungsbereich 38, insbesondere stets, frei von dem Kühlmittel 46 ist. Beispielsweise ist der Entlüftungsbereich 38 mit Luft gefüllt. Dadurch kann ein besonders sicherer Betrieb gewährleistet werden. In order, for example, to prevent the gas 30 flowing into the vent area 38 and thus received into the vent area 38 from coming into contact with the coolant 46, it is preferably provided that the coolant 46 is not introduced into the vent area 38 in a targeted manner. It is thus preferably provided that the ventilation region 38 is, in particular always, free of the coolant 46. For example, the ventilation area 38 is filled with air. This ensures particularly safe operation.

Bezugszeichenliste List of reference symbols

10 Speichereinrichtung 10 storage device

12 Gehäuse 12 housing

14 Aufnahmeraum 14 recording room

16 Speicherzelle 16 memory cells

18 Kontaktierungseinrichtung 18 Contacting device

20 Kontaktelement 20 contact element

22 Kontaktelement 22 contact element

24 Zellgehäuse 24 cell housing

26 außenumfangsseitige Mantelfläche26 outer circumferential lateral surface

28 Entlüftungselement 28 Ventilation Element

30 Gas 30 gas

32 Öffnung 32 opening

34 Berstelement 34 bursting element

36 Abdichteinrichtung 36 sealing device

38 Entlüftungsbereich 38 Vent Area

40 Kontaktierungsbereich 40 Contact area

42 Kühleinrichtung 42 cooling device

44 Kühlbereich 44 Cooling area

46 Kühlmittel 46 coolant

47 Pfeil 47 arrow

48 Vorlauf 50 Nachlauf 52 Abdichtelement 54 Abdichtelement 56 Stirnseite 58 Entlüftungselement 60 Umgebung B Bereich S Stelle T Teilbereich 48 Pre-flow 50 Post-flow 52 Sealing element 54 Sealing element 56 Front side 58 Ventilation element 60 Surrounding area B Area S Position T Partial area

Claims

Patentansprüche Claims

1. Speichereinrichtung (10) zum Speichern von elektrischer Energie für ein1. Storage device (10) for storing electrical energy for a

Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem einen Aufnahmeraum (14) aufweisenden Gehäuse (12), mit wenigstens einer in dem Aufnahmeraum (14) aufgenommenen und zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildeten Speicherzelle (16), welche eine Kontaktierungseinrichtung (18), über welche die Speicherzelle (16) mit wenigstens einem weiteren Bauelement (16) der Speichereinrichtung (10) elektrisch verbindbar und ein Zellgehäuse (24) aufweist, welches mit einem Entlüftungselement (28) zum Ablassen von Gas (30) aus dem Zellgehäuse (24) versehen ist, und mit einer Abdichteinrichtung (36), mittels welcher der Aufnahmeraum (14) in einen Entlüftungsbereich (38), in welchen das Gas (30) aus dem Zellgehäuse (24) über das Entlüftungselement (28) einleitbar ist, und einen gegen den Entlüftungsbereich (38) mittels der Abdichteinrichtung (36) abgedichteten Kontaktierungsbereich (40) unterteilt ist, in welchem die Kontaktierungseinrichtung (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (14) mittels der Abdichteinrichtung (36) auch in einen mittels der Abdichteinrichtung (36) gegen den Kontaktierungsbereich (40) und gegen den Entlüftungsbereich (38) abgedichteten Kühlbereich (44) unterteilt ist, in welchem zumindest ein Teilbereich (T) der Speicherzelle (16) angeordnet ist, wobei eine Kühleinrichtung (42) vorgesehen ist, mittels welcher in den Kühlbereich (44) ein Kühlmittel (46) einleitbar ist, mittels welchem die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel (46) umströmbare Speicherzelle (16) zu kühlen ist. Motor vehicle, with at least one housing (12) having a receiving space (14), with at least one storage cell (16) received in the receiving space (14) and designed to store the electrical energy, which has a contacting device (18) via which the storage cell ( 16) can be electrically connected to at least one further component (16) of the storage device (10) and has a cell housing (24) which is provided with a venting element (28) for discharging gas (30) from the cell housing (24), and with a sealing device (36), by means of which the receiving space (14) into a venting area (38), into which the gas (30) can be introduced from the cell housing (24) via the venting element (28), and one against the venting area (38) is divided by means of the sealing device (36) sealed contacting area (40) in which the contacting device (18) is arranged, characterized in that the receiving space (14) is also subdivided by means of the sealing device (36) into a cooling region (44) which is sealed by means of the sealing device (36) against the contacting region (40) and against the ventilation region (38), in which at least a partial region (T) of the storage cell (16) is arranged is, wherein a cooling device (42) is provided, by means of which a coolant (46) can be introduced into the cooling region (44), by means of which the storage cell (16) around which the coolant (46) can flow directly on the outer circumference is to be cooled.

2. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbereich (40) auf einer ersten Seite (S1) des zwischen dem Kontaktierungsbereich (40) und dem Entlüftungsbereich (38) angeordneten Kühlbereiches (44) und der Entlüftungsbereich (38) auf einer der ersten Seite (S1) abgewandten zweiten Seite (S2) des Kühlbereiches (44) angeordnet ist. 2. Storage device (10) according to claim 1, characterized in that the contacting area (40) on a first side (S1) of the cooling area (44) arranged between the contacting area (40) and the ventilation area (38) and the ventilation area (38) is arranged on a second side (S2) of the cooling region (44) facing away from the first side (S1).

3. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (42) dazu ausgebildet ist, das Kühlmittel (46) auch in den Kontaktierungsbereich (40) und/oder in den Entlüftungsbereich (38) einzuleiten. 3. Storage device (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling device (42) is designed to introduce the coolant (46) also into the contacting area (40) and / or into the ventilation area (38).

4. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (42) das Kühlmittel (46) umfasst, welches als eine Flüssigkeit und/oder als ein dielektrisches Kühlmittel ausgebildet ist. 4. Storage device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device (42) comprises the coolant (46) which is designed as a liquid and / or as a dielectric coolant.

5. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungselement (28) eine zum Entlüften des Zellgehäuses (24) freigebbare Öffnung (32) aufweist, welche in ihrem freigegebenen Zustand direkt in den Entlüftungsbereich (38) mündet. 5. Storage device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the venting element (28) has an opening (32) which can be released for venting the cell housing (24) and which, in its released state, opens directly into the venting area (38).

6. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichteinrichtung (36) eine dem Entlüftungsbereich (38) zugewandte Stirnseite (56) des Zellgehäuses (24) zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, kontaktiert. 6. Storage device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing device (36) at least partially, in particular at least predominantly, contacts an end face (56) of the cell housing (24) facing the vent area (38).

7. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichteinrichtung (36) die gesamte Stirnseite (56) bis auf einen Bereich (B) kontaktiert, in welchem das Entlüftungselement (28) angeordnet ist. 7. Storage device (10) according to claim 6, characterized in that the sealing device (36) contacts the entire end face (56) except for an area (B) in which the ventilation element (28) is arranged.

8. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsbereich (38) ein erstes Volumen, der Kontaktierungsbereich (40) ein zweites Volumen und der Kühlbereich (44) ein drittes Volumen aufweist, welches größer als das erste Volumen und das zweite Volumen, insbesondere mindestens doppelt so groß wie das erste Volumen und das zweite Volumen ist. 8. Storage device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the ventilation region (38) has a first volume, the contacting region (40) has a second volume and the cooling region (44) has a third volume which is greater than the first volume and the second volume, in particular at least twice as large as the first volume and the second volume.

9. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichteinrichtung (36) eine außenumfangsseitige Mantelfläche (26) des Zellgehäuses (24) direkt kontaktiert. 9. Storage device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing device (36) makes direct contact with an outer circumferential lateral surface (26) of the cell housing (24).

10. Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 10. Motor vehicle, with at least one storage device (10) according to one of the preceding claims.