Rundzellenakkumulator

Die Erfindung betrifft einen Rundzellenakkumulator.

Aus der EP 0 917 230 B1 ist eine Akkumulatorenbatterie mit einer Temperiervorrichtung bekannt.

Die DE 10 2004 005 364 A1 beschreibt einen elektrochemischen Energiespeicher.

Die DE 102 23 782 B4 offenbart eine Batterie mit wenigstens einer elektrochemischen Speicherzelle und einer Kühleinrichtung, die von einem flüssigen Kühlmedium durchströmt ist. Die Speicherzellen werden in öffnungen der Kühleinrichtungen aufgenommen und stehen mit jeweils eine in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse der Speicherzelle gekrümmten Außenfläche teilweise in kraftschlüssigem Kontakt. In den Bereichen des kraftschlüssigen Kontaktes ist eine Dehnfuge vorgesehen.

DE 10 2007 009 315 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kühlung elektrischer Elemente mit Leiterkörpern, die zur Ableitung von Wärme mit Seitenflächen der elektrischen Elemente im thermischen Kontakt stehen. Bei einem elektrischen Akkumulator mit Rundzellen besteht das Problem der Wärmeableitung. Dieses Problem wird dadurch verschärft, dass der Becher der Zelle auf elektrischem Potential liegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen verbesserten Rundzellenakkumulator zu schaffen.

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Die Aufgabe wird durch speziell geformte metallische Ableitbleche ausgelöst. Die Kontaktaußenfläche der Becher der Rundzellen oder die Kontaktfläche der Ableitelemente sind elektrisch isolierend mitbeschichtet, beispielsweise mit Wärmeleitlack oder spezieller Kunststofffolie. Die isolie- renden Ableitelemente können auch aus einem wärmeleitfähigen elektrisch isolierenden Kunststoff hergestellt werden. Der wärmeleitende Kunststoff kann beispielsweise Keramik gefüllt sein. Als Keramikfüllung eignet sich beispielsweise Bornitrit.

In die Ableitelemente werden Rohre für das Kühlmittel montiert, die beispielsweise aus Aluminium oder Stahl gebildet sein können.

Die metallischen Ableitelemente selbst können beispielsweise aus Kupfer oder Aluminiumkühlkörpern geformt sein. Besonders eignet sich die Nut- zung von Strangpressteilen.

Alle Kontaktflächen können zur Verbesserung des Wärmeübergangs mit einer Wärmeleitpaste, einem Wärmeleitgel oder einem Wärmeleitkleber versehen sein. Hierzu eignet sich beispielsweise das Produkt Alphagel der Firma Geltec (http://www.qeltecco.jp/english/gel/app 03htm) oder das

Produkt Keratherm ^® der Firma Kerafol (http://kerafol.de).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rundzelle, die in ein sechseckiges Gehäuse 2 eingebaut ist, das einen zylinderförmigen Raum zur Aufnahme der Rundzelle 1 hat. Die Kanten des Gehäuses 2 sind mit Nuten zur Aufnahme von Ableitelementen versehen.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht mit einer Anzahl von angrenzend aneinander angeordneten Rundzellen 1, die in einem jeweiligen Ge-

häuse 2 aufgenommen sind. Sichtbar sind die Ableitelemente 3, die in Form eines gebogenen Rundstabs ausgebildet sind. Der Rundstab ist so gebogen, dass er entlang einer Unter- oder Oberkante zu einer Seitenkante verläuft, um an einer Ober- bzw. Unterkante überzugehen. Die Ableit- elemente 3 haben einen zick-zack-förmigen Verlauf und sind in die Nuten an den Seitenkanten des Gehäuses 2 eingebracht.

Figur 3 lässt eine Draufsicht auf die Rundzellenanordnung aus Figur 2 erkennen.

Figur 4 zeigt eine Explosionsansicht, bei der die nebeneinander angeordneten Rundzellen 1 von unten in den durch die zick-zack-förmigen Ableitelemente 3 gebildeten Käfig eingebracht werden.

Figur 5 lässt eine entsprechende Ansicht erkennen, bei der die an die jeweiligen Gehäuse 2 angebrachten Rundzellen 1 von oben in den durch die zick-zack-förmigen Ableitelemente gebildeten Käfig eingebracht werden.

Eine ähnliche Explosionsansicht zeigt Figur 6.

Figur 7 lässt eine Draufsicht auf ein Gehäuse 2 mit darin eingebrachter Rundzelle 1 erkennen. Neben den Polanschlüssen 4a, 4b für den positiven und negativen Pol ist auch ein Entgasungsventil 5 in an sich bekann- ter Weise vorgesehen.

Figur 8 lässt ein aus Strangpressteil hergestelltes metallisches Ableitelement 6 erkennen, das gekrümmte Außenwände hat, an die sich die Außenwände der Rundzellen 1 anschließen. Im Zentrum der Ableitelemente 6 befindet sich eine Bohrung zur Aufnahme der stabförmigen Ableitelemente 3. Radial von den Bohrungen ragen Einschnitte 8 in das Ableitelement 6 hinein, um eine verbesserte Kühlung und Flexibilität zu erzielen.

Figur 9 zeigt eine Ausführungsform eines Akkumulators, bei dem die Rundzellen 1 nicht in ein jeweiliges Gehäuse 2 eingesetzt werden, sondern in ein durch die Ableitelemente 6 in Verbindung mit den Rundstäben 3 gebildete Aufnahme.

Figur 10 lässt eine Draufsicht auf die Akkumulatorenanordnung aus Figur 9 erkennen.

Figur 11 lässt eine Explosionsansicht des Akkumulators erkennen. Deut- lieh wird, wie die Rundzellen 1 in die durch die stranggepressten Ableitelemente 6, die einen Kühlkörper bilden, und die durch die Ableitelemente 6 geführten Rundstab-Ableitelemente 3 gebildeten Rundzellenaufnahmen eingesteckt werden.

Die Explosionsansicht aus Figur 12 macht dies nochmals deutlicher.

Figur 13 lässt eine Draufsicht auf das Ableitelement 6 aus Figur 8 erkennen.

Figur 14 lässt eine andere Ausführungsform eines Akkumulators erkennen, bei dem ein Ableitelement 9 sich einteilig über eine vorzugsweise gesamte Länge des Akkumulators erstreckt und beispielsweise, wie dargestellt, sieben Akkumulatoren aufnimmt und hierfür entsprechende teilkreisförmige Wände hat.

Die Ausführungsform des Ableitelementes 9 ist in der Figur 15 näher ersichtlich. Die Bohrung zur Aufnahme der Rundstab-Ableitelemente 3, und die Einschnitte sind mit dem Ableitelemente 8 der zweiten Ausführungsform vergleichbar.

Figur 16 zeigt eine Draufsicht auf das Ableitelement aus Figur 15.

Figur 17 lässt eine Draufsicht auf den Akkumulator im zusammengebauten Zustand erkennen.

Figur 18 zeigte eine Explosionsansicht.