WO2009080175A1

WO2009080175A1 - Energy storage device

Info

Publication number: WO2009080175A1
Application number: PCT/EP2008/010064
Authority: WO
Inventors: Jens Meintschel; Dirk Schröter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2010-06-20
Also published as: DE102007063186B4; DE102007063186A1

Abstract

The invention relates to an energy storage device (1), especially a battery of a motor vehicle. The energy storage device is characterized by comprising at least one guide device (7) on the case side which interacts with a complementary guide device (8) on the cell holder side in such a manner that the cell holder (5) is guided together with the storage cells held therein and can thus be immobilized in the case (2).

Description

Daimler AG Daimler AG

EnergiespeichereinrichtungEnergy storage device

Die vorliegende Erfindung betrifft eineThe present invention relates to a

Energiespeichereinrichtung, insbesondere eine Batterie eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein mit einer derartigen Energiespeichereinrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.Energy storage device, in particular a battery of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a motor vehicle equipped with such energy storage device.

Aus der DE 198 48 646 B4 ist eine gattungsgemäße Energiespeichereinrichtung bekannt, bei welcher mehrere miteinander verschaltete Speicherzellen über eine gemeinsame Zellhalterung in einem Gehäuse der Energiespeichereinrichtung fixiert sind. Zur Halterung aller im Gehäuse unterzubringenden Speicherzellen weist die Zellhalterung mehrere Fuß- und Kopfteile auf, und ist demnach mehrteilig ausgeführt. Diese mehrteilige Ausführung erschwert jedoch den Einbau der Speicherzellen im Gehäuse.From DE 198 48 646 B4 a generic energy storage device is known in which a plurality of interconnected memory cells are fixed via a common cell holder in a housing of the energy storage device. For holding all storage cells to be accommodated in the housing, the cell holder has a plurality of foot and head parts, and is therefore designed in several parts. However, this multi-part design makes it difficult to install the memory cells in the housing.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Energiespeichereinrichtung eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, bei welcher sich die Montage deutlich vereinfacht.The present invention is concerned with the problem of providing for a generic energy storage device, an improved or at least another embodiment, in which the assembly significantly easier.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Energiespeichereinrichtung mit mehreren über eine Zellhalterung miteinander verbundenen und miteinander verschalteten Speicherzellen, welche in einem Gehäuse der Energiespeichereinrichtung unterzubringen sind, zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung vorzusehen, welche mit einer an der Zellhalterung ausgebildeten Führungseinrichtung zusammenwirkt und zwar derart, dass die Zellhalterung zusammen mit den von dieser gehaltenen Speicherzellen in der gehäuseseitigen Führungseinrichtung geführt und über diese im Gehäuse derThe invention is based on the general idea, in an energy storage device with more than one Cell holder interconnected and interconnected memory cells which are to be accommodated in a housing of the energy storage device to provide at least one housing-side guide means which cooperates with a formed on the cell holder guide means such that the cell holder together with the held by this memory cells in the housing-side guide means led and over this in the housing of the

Energiespeichereinrichtung fixiert ist. Die Speicherzellen werden somit vorab in der Zellhalterung festgelegt, wodurch sich ein über die Zellhalterung festgelegter Zellverbund ergibt, der dann in einem Stück in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung eingeführt werden kann. Die gehäuseseitigen beziehungsweise zellhalterungsseitigen Führungseinrichtungen erleichtern dabei das Einführen, beispielsweise das Einschieben des Zellverbundes in das Gehäuse der Energiespeichereinrichtung und sichern zugleich dessen Fixierung im Gehäuse, ohne dass hierfür weitere Bauteile beziehungsweise Toleranzausgleichselemente erforderlich wären. Die gehäuseseitige Führungseinrichtung steht dabei vorzugsweise mit der zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung in einem kraft- und/oder formschlüssigen Verbund, welcher die Fixierung des Zellverbundes im Gehäuse gewährleistet. Neben der erleichterten Fixierung des Zellverbundes im Gehäuse bietet die wenigstens eine gehäuseseitige beziehungsweise zellhalterungsseitige Führungseinrichtung den weiteren großen Vorteil, dass der Montagevorgang genau festgelegt ist und zwar durch ein Einschieben des Zellverbundes über die beiden miteinander in Wirkungsverbindung stehenden Führungseinrichtungen in das Gehäuse, wodurch Fehler bei der Montage, beispielsweise durch ein ungenaues Positionieren des Zellverbundes innerhalb des Gehäuses vorzugsweise gänzlich ausgeschlossen werden können. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Gehäuse als Strangpressprofil oder als Gussteil ausgebildet. Sowohl bei einer Ausbildung als Strangpressprofil als auch bei einer Ausbildung als Gussteil bietet sich jeweils an, die gehäuseseitige Führungseinrichtung, welche beispielsweise als Führungsschiene oder als Führungsnut ausgebildet sein kann, direkt im Strangpressprozess mit anzuformen, so dass die gehäuseseitige Führungseinrichtung in einem Arbeitsschritt zusammen mit dem Gehäuse herstellbar ist und nicht nachträglich in diesem montiert werden muss. Zur Ausbildung der gehäuseseitigen Führungseinrichtung muss lediglich das Strangpresswerkzeug entsprechende Masken aufweisen, so dass das Herstellen der gehäuseseitigen Führungseinrichtungen konstruktiv äußerst einfach zu bewerkstelligen ist.Energy storage device is fixed. The memory cells are thus fixed in advance in the cell holder, resulting in a defined via the cell mount cell assembly, which can then be introduced in one piece in the housing of the energy storage device. The housing-side or cell holder side guide devices facilitate insertion, for example, the insertion of the cell assembly in the housing of the energy storage device and at the same time ensure its fixation in the housing, without the need for additional components or tolerance compensation elements would be required. The housing-side guide device is preferably connected to the cell-holder-side guide device in a non-positive and / or positive connection, which ensures the fixation of the cell assembly in the housing. In addition to facilitating the fixation of the cell assembly in the housing, the at least one housing-side or cell holder side guide means has the further great advantage that the assembly process is precisely defined by inserting the cell assembly on the two in operative connection with each other guide means in the housing, causing errors in the Assembly, for example, by an inaccurate positioning of the cell assembly within the housing preferably can be completely excluded. In an advantageous development of the solution according to the invention, the housing is designed as an extruded profile or as a cast part. Both in an embodiment as an extruded profile as well as a training as a casting offers in each case, the housing-side guide device, which may be formed, for example, as a guide rail or as a guide, directly in the extrusion process with, so that the housing-side guide means in one step together with the Housing is produced and does not have to be retrofitted in this. For the formation of the housing-side guide means only the extrusion die must have corresponding masks, so that the manufacture of the housing-side guide means is structurally extremely easy to accomplish.

Zweckmäßig sind im Gehäuse zwei sich gegenüberliegende Führungsnuten vorgesehen, in welchen die Zellhalterung mit zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten geführt und fixiert ist. Hierbei sind die beiden gehäuseseitigenAdvantageously, two opposing guide grooves are provided in the housing, in which the cell holder is guided and fixed with two opposite longitudinal sides. Here are the two sides of the housing

Führungseinrichtungen demnach als Führungsnuten ausgebildet, während die Zellhalterung beispielsweise als Halteplatte ausgebildet ist und mit ihren parallel zueinander angeordneten Längsseiten in die gehäuseseitigen Führungsnuten einschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform lassen sich sowohl die gehäuseseitigen Führungsnuten als auch die Zellhalterung konstruktiv sehr einfach und dadurch kostengünstig herstellen. Zudem bewirken die beiden gegenüberliegenden gehäuseseitigen Führungsnuten, dass die Zellhalterung und über diese auch die Speicherzellen kippsicher und besonders lagetreu im Gehäuse fixierbar sind. Zweckmäßig ist zwischen der zellhalterungsseitigen und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung eine Isolierung, insbesondere eine Isolierbahn mit einem U-förmigen Querschnitt, angeordnet. Derartige Isolierungen reduzieren zumindest eine Wärmeleitung zwischen dem Gehäuse und der Zellhalterung, und dienen zugleich als Toleranzausgleich, um beispielsweise bauteilbedingte Toleranzen einfacher ausgleichen zu können. Da die Energiespeichereinrichtung im Betrieb Temperaturen von vorzugsweise 50° nicht überschreiten sollte, wird die Zellhalterung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gleichzeitig als Kühleinrichtung verwendet, um die stirnseitig in der Zellhalterung angeordneten Speicherzellen kühlen und dadurch stets betriebsbereit halten zu können. Bei einer derartigen Ausbildung der Zellhalterung als Kühleinrichtung, gilt es erst recht einen Wärmeübertrag zwischen der Zellhalterung und dem Gehäuse zu vermeiden, durch welchen beispielsweise die auf die Speicherzellen zu übertragenden Kühlwirkung deutlich verschlechtert werden würde. Von weiterem Vorteil ist hierbei, dass die Isolierung, welche beispielsweise aus einem elastischen Material ausgebildet sein kann, auch einen elektrischen beziehungsweise einen Schwingungsisolator bilden kann, so dass eine Übertragung von elektrischer Energie von den Speicherzellen über die Zellhalterung auf das Gehäuse ebenso wie Schwingungsübertragungen, welche sich bei langem Betrieb negativ auswirken können, zuverlässig vermieden werden können.Guide devices are therefore designed as guide grooves, while the cell holder is formed, for example, as a holding plate and with their parallel longitudinal sides arranged in the housing-side guide grooves can be inserted. In this embodiment, both the housing-side guide and the cell holder can be structurally very simple and thus inexpensive to produce. In addition, the two opposite housing-side guide grooves, that the cell holder and via these and the memory cells are tilt-proof and particularly true to position in the housing fixed. Suitably, an insulation, in particular an insulating sheet with a U-shaped cross section, is arranged between the cell holder side and the housing side guide means. Such insulation reduces at least one heat conduction between the housing and the cell holder, and at the same time serve as a tolerance compensation, in order to compensate, for example, component-related tolerances easier. Since the energy storage device should not exceed temperatures of preferably 50 ° in operation, the cell holder is used according to a further preferred embodiment simultaneously as a cooling device to cool the front side arranged in the cell holder memory cells and thereby always be able to keep ready. In such a design of the cell holder as a cooling device, it is all the more to prevent heat transfer between the cell holder and the housing, through which, for example, the cooling effect to be transferred to the memory cells would be significantly deteriorated. Another advantage here is that the insulation, which may be formed for example of an elastic material, can also form an electrical or a vibration isolator, so that a transmission of electrical energy from the memory cells via the cell mount on the housing as well as vibration transmissions, which can have a negative effect on long-term operation, can be reliably avoided.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Speicherzellen an ihren der Zellhalterung abgewandten Ende in einem Stützrahmen gehalten und über diesen Stützrahmen gegenüber dem Gehäuse abgestützt. Der Stützrahmen verhindert dabei ein Kippen des Zellverbundes, sofern dieser, nicht wie in vorigem Absatz erwähnt, sicher über zwei sich gegenüberliegende seitlich angeordnete Führungseinrichtungen fixierbar ist. Zudem bildet der Stützrahmen eine zweite Abstützmöglichkeit für die Speicherzellen der Energiespeichereinrichtung, so dass deren in die Zellhalterung eingebundenes stirnseitiges Ende deutlich weniger belastet wird.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the memory cells are held at their end remote from the cell holder in a support frame and supported on this support frame relative to the housing. The support frame prevents tilting of the cell composite, if this, not as in the previous paragraph mentioned safely over two opposing laterally arranged guide devices can be fixed. In addition, the support frame forms a second Abstützmöglichkeit for the memory cells of the energy storage device, so that their integrated into the cell holder frontal end is significantly less burden.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Energiespeichereinrichtung bei abgenommenem Gehäusedeckel,1 shows an energy storage device according to the invention with the housing cover removed,

Fig. 2 ein Innenleben der Energiespeichereinrichtung,2 shows an inner life of the energy storage device,

Fig. 3 eine Querschnittdarstellung durch die Energiespeichereinrichtung entlang der Schnittebene III-III, Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch die3 shows a cross-sectional view through the energy storage device along the sectional plane III-III, Fig. 4 is a sectional view through the

Energiespeichereinrichtung entlang der Schnittebene IV-IV,Energy storage device along the section plane IV-IV,

Fig. 5 die Energiespeichereinrichtung vor der Montage des Gehäusedeckels,5 shows the energy storage device before mounting the housing cover,

Fig. 6a, b Gehäusedeckel und Gehäuse der Energiespeichereinrichtung.Fig. 6a, b housing cover and housing of the energy storage device.

Entsprechend Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Energiespeichereinrichtung 1 ein Gehäuse 2 sowie einen darin angeordneten Zellenverbund aus mehreren miteinander verschalteten Speicherzellen 3 auf. Die Speicherzellen 3 sind dabei für die eigentliche Speicherung elektrischer Energie verantwortlich und beispielsweise in der Art von Lithium- Ionen-Akkus ausgebildet.According to FIG. 1, an energy storage device 1 according to the invention has a housing 2 and a cell assembly arranged therein made up of a plurality of memory cells 3 connected to one another. The memory cells 3 are responsible for the actual storage of electrical energy and formed, for example, in the manner of lithium-ion batteries.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weisen die Speicherzellen 3 einen sechseckförmigen Querschnitt auf und sind mit einem Längsende 4 in einer Zellhalterung 5 fest angeordnet. Über die Zellhalterung 5, welche beispielsweise plattenartig ausgebildet ist, sind die einzelnen Speicherzellen 3 elektrisch derart miteinander verbunden, dass sie über einen gemeinsamen elektrischen Anschluss 6 mit einem elektrischen Netz, beispielsweise einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges verbunden werden können. Durch die gemeinsame Anordnung der einzelnen Speicherzellen 3 an der Zellhalterung 5 wird ein Zellverbund geschaffen, welcher vorab montierbar ist und als Block in das Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 eingebracht werden kann. Um diesen Block aus Speicherzellen 3 sowie der Zellhalterung 5 zuverlässig im Gehäuse 2 anordnen beziehungsweise fixieren zu können, ist zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 vorgesehen, welche mit einer komplementär dazu ausgebildeten zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung 8 zusammenwirkt, wodurch die Zellhalterung 5 zusammen mit den davon gehaltenen Speicherzellen 3 im Gehäuse 2 geführt und in diesem fixierbar ist.As can be seen from FIG. 2, the memory cells 3 have a hexagonal cross-section and are fixedly arranged with a longitudinal end 4 in a cell holder 5. About the cell holder 5, which is for example plate-like, the individual memory cells 3 are electrically connected together so that they can be connected via a common electrical connection 6 to an electrical network, such as a vehicle electrical system of a motor vehicle. The joint arrangement of the individual memory cells 3 on the cell holder 5, a cell composite is created, which is mounted in advance and can be introduced as a block in the housing 2 of the energy storage device 1. In order to reliably arrange or fix this block of memory cells 3 and the cell holder 5 in the housing 2, at least one housing-side guide device 7 is provided which with a complementarily formed cell holder side guide means 8 cooperates, whereby the cell holder 5 is guided together with the memory cells 3 held in the housing 2 and fixable in this.

Bei den gemäß den Fig. 1 bis 6 dargestelltenIn the illustrated in FIGS. 1 to 6

Ausführungsformen der Energiespeichereinrichtung 1 ist dabei die gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 als Führungsnut ausgebildet, während die komplementär dazu ausgebildete zellhalterungsseitige Führungseinrichtung 8 als in die Führungsnut 7 eingreifende Führungsschiene ausgebildet ist. Selbstverständlich ist dies auch in umgekehrter Weise denkbar, so dass die zellhalterungsseitige Führungseinrichtung 8 als Führungsnut ausgebildet ist, während die komplementär dazu ausgebildete gehäuseseitige Führungsnut 7 als Führungsschiene ausgebildet ist. Bei beiden Varianten ist zumindest die gehäuseseitigeEmbodiments of the energy storage device 1, the housing-side guide device 7 is formed as a guide groove, while the complementarily formed cell holder side guide device 8 is formed as engaging in the guide groove 7 guide rail. Of course, this is also conceivable in the reverse manner, so that the cell holder-side guide means 8 is formed as a guide groove, while the complementary thereto formed housing-side guide groove 7 is formed as a guide rail. In both variants, at least the housing side

Führungseinrichtung 7 in einem Arbeitsschritt zusammen mit dem Gehäuse 2 und damit kostengünstig herstellbar. Dies gilt insbesondere für den Fall, in welchem das Gehäuse 2 als Strangpressprofil oder als Gussteil ausgebildet ist, wie dies beispielsweise gemäß der Fig. 6a gezeigt ist. In diesem Fall muss zur Herstellung der gehäuseseitigen Führungseinrichtung 7 lediglich eine entsprechende Maske beim Strangpressen beziehungsweise eine entsprechende Gussform beim Gießen des Gehäuses 2 verwendet werden, um die Führungseinrichtung 7 konturengenau, einfach und kostengünstig herstellen zu können.Guide device 7 in one step together with the housing 2 and thus inexpensive to produce. This applies in particular to the case in which the housing 2 is formed as an extruded profile or as a cast part, as shown for example in accordance with FIG. 6a. In this case, for the production of the housing-side guide device 7, only a corresponding mask during extrusion or a corresponding mold during casting of the housing 2 must be used in order to produce the guide means 7 contours accurate, simple and inexpensive.

Ba die Speicherzellen 3 während des Betriebes der Energiespeichereinrichtung 1 eine gewisse Temperatur, vorzugsweise 50⁰C, nicht überschreiten sollen, müssen diese unter Umständen überschreiten sollen, müssen diese unter Umständen gekühlt werden, wozu beispielsweise die Zellhalterung 5 verwendet wird. Durch die kopfseitige Anbindung der Speicherzellen 3 an der Zellhalterung 5 kann ein vordefinierter Eintrag von Kühlleistung in die einzelnen Speicherzellen 3 bewirkt werden.Ba the memory cells 3 during operation of the energy storage device 1, a certain temperature, preferably 50 ⁰ C, should not exceed, they must exceed these circumstances, they must be under Circumstances are cooled, for which purpose, for example, the cell holder 5 is used. By the head-side connection of the memory cells 3 to the cell holder 5, a predefined entry of cooling power in the individual memory cells 3 can be effected.

Wie in einem der vorherigen Absätze erwähnt, weist das erfindungsgemäße Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 zumindest eine gehäuseseitige Führungseinrichtung 7 auf, wobei gemäß den in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen das Gehäuse jeweils zwei sich gegenüberliegende und als Führungsnuten ausgebildete Führungseinrichtung 7 aufweist, in welchen die Zellhalterung 5 mit zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten geführt und fixiert ist. Hierdurch kann insbesondere auch ein Kippen des Zellverbundes um eine Achse 9 vermieden werden. Um ein derartiges Kippen ebenfalls ausschließen zu können, sind die Speicherzellen 4 an ihrem jeweils der Zellhalterung 5 abgewandten Ende 4' in einem Stützrahmen 10 gehalten und über diesen gegenüber dem Gehäuse 2 abgestützt (vgl. die Fig. 1 bis 3) . Der Stützrahmen 10 weist dabei eine zu der Anzahl der Speicherzellen 3 entsprechende Anzahl von wabenförmigen Öffnungen 11 auf, welche einen zum Außenquerschnitt der Speicherzellen 3 komplementären Innenquerschnitt besitzen. Der Stützrahmen 10 kann so in einfacher Weise auf die jeweiligen Längsenden 4' der Speicherzellen 3 aufgeschoben und zusammen mit dem Zellenverbund in das Gehäuse 2 eingebracht werden. Wie die Fig. 2 dabei zeigt, sind die Speicherzellen 3 dabei im wesentlichen orthogonal als Kühlplatte ausgebildeten Zellhalterung 5 angeordnet.As mentioned in one of the preceding paragraphs, the housing 2 according to the invention of the energy storage device 1 at least one housing-side guide means 7, wherein according to the embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the housing has two opposite and formed as a guide grooves guide means 7, in which the cell holder 5 is guided and fixed with two opposite longitudinal sides. In this way, tilting of the cell assembly about an axis 9 can be avoided in particular. To be able to exclude such tilting also, the memory cells 4 are held at their respective cell holder 5 facing away from the end 4 'in a support frame 10 and supported on this relative to the housing 2 (see Figures 1 to 3). In this case, the support frame 10 has a number of honeycomb-shaped openings 11 corresponding to the number of the memory cells 3, which have an inner cross-section complementary to the outer cross-section of the memory cells 3. The support frame 10 can be pushed in a simple manner to the respective longitudinal ends 4 'of the memory cells 3 and introduced into the housing 2 together with the cell assembly. As shown in FIG. 2 shows, the memory cells 3 are arranged substantially orthogonal as a cooling plate cell holder 5.

Soll die Zellhalterung 5 eine gewisse Kühlwirkung auf die Speicherzellen 3 übertragen, so ist es erforderlich, dass die Zellhalterung 5 gegenüber dem Gehäuse isoliert angeordnet ist, weswegen zwischen der zellhalterungsseitigen Führungseinrichtung 8 und der gehäuseseitigen Führungseinrichtung 7 eine Isolierung 12, insbesondere eine Isolierbahn mit einem U-förmigen Querschnitt, angeordnet ist (vgl. Fig. 2) . Eine derartige Isolierung 12 kann dabei beispielsweise aus einem elektrisch- und/oder wärmeisolierenden Material, also beispielsweise Kunststoff ausgebildet sein.If the cell holder 5 is to transmit a certain cooling effect to the memory cells 3, then it is necessary for the cell holder 5 to be arranged insulated relative to the housing is, therefore, between the cell holder side guide means 8 and the housing-side guide means 7, an insulation 12, in particular an insulating sheet with a U-shaped cross-section, is arranged (see Fig .. 2). Such insulation 12 may be formed for example of an electrically and / or heat-insulating material, so for example plastic.

Betrachtet man die Fig. 3, so ist ersichtlich, dass die Zellhalterung 5 mit ihren gegenüberliegenden Längsseiten in die jeweils gehäuseseitigen und als Führungsnuten ausgebildete Führungseinrichtungen 7 eingreift, wobei zwischen der gehäuseseitigen Führungseinrichtung 7 und der Zellhalterung 5 die angesprochene Isolierung angeordnet ist. Denkbar ist dabei auch, dass der Stützrahmen 10 aus isolierendem Material ausgebildet oder zumindest eine randseitig angeordnete Isolierschicht aufweist, und dadurch ebenfalls gegen das Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 isoliert ist. Eine derartige elastische Isolierung 12 bietet zudem den Vorteil, eine Schwingungsübertragung zwischen dem Gehäuse 2 und der Zellhalterung 5 beziehungsweise umgekehrt zumindest zu reduzieren, wenn nicht vorzugsweise sogar ganz auszuschließen.Looking at Fig. 3, it can be seen that the cell holder 5 engages with their opposite longitudinal sides in the respective housing side and formed as a guide grooves guide means 7, wherein between the housing-side guide means 7 and the cell holder 5, the addressed insulation is arranged. It is also conceivable that the support frame 10 formed of insulating material or has at least one insulating layer arranged on the edge, and is thus also isolated from the housing 2 of the energy storage device 1. Such elastic insulation 12 also offers the advantage of at least reducing, if not excluding, vibration transmission between the housing 2 and the cell holder 5 or vice versa.

Ebenfalls der Fig. 2 entnehmbar ist, dass die einzelnen Speicherzellen 3 der Energiespeichereinrichtung 1 mittels jeweils zweier Schrauben 13 in der Zellhalterung 5 gehalten beziehungsweise festgeschraubt sind, wobei die Zellhalterung 5 Öffnungen aufweist, in welche ein bezüglich seines Radiuses reduzierter Kopfbereich der jeweiligen Speicherzelle 3 einsteckbar ist. In Querrichtung 14 der Energiespeichereinrichtung 1 bewirken somit die Führungseinrichtungen 7 und 8 eine Fixierung des Zellenverbundes innerhalb des Gehäuses 3, während in Axialrichtung 16 der Zellenverbund über zumindest einen Gehäusedeckel 15 des Gehäuses 2, wie dies beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, fixiert ist. Gemäß der Fig. 4 sind dabei jeweils längsendseitig in Axialrichtung gesehen der Zellhalterung 5 ein Gehäusedeckel 15 und Gehäusedeckel 15' angeordnet. Diese werden über Schrauben 13', wie sie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt sind, mit dem eigentlichen Gehäuse 2 verbunden, insbesondere verschraubt.It can also be seen from FIG. 2 that the individual storage cells 3 of the energy storage device 1 are held or screwed in place in the cell holder 5 by two screws 13, wherein the cell holder 5 has openings into which a head region of the respective storage cell 3 reduced relative to its radius can be inserted is. In the transverse direction 14 of the energy storage device 1 thus cause the guide means 7 and 8 fixing the cell assembly within the housing 3, while in the axial direction 16 of the cell assembly on at least one housing cover 15 of the housing 2, as shown for example in Fig. 4, fixed. According to FIG. 4, a housing cover 15 and housing cover 15 'are respectively arranged along the longitudinal end side in the axial direction of the cell holder 5. These are connected by screws 13 ', as shown for example in Fig. 5, with the actual housing 2, in particular screwed.

Um auch eine Isolierung der Zellhalterung 5 gegenüber dem Gehäusedeckel 15 beziehungsweise 15' herstellen zu können, ist im Bereich der wenigstens einen Führungseinrichtung 7, 8 zwischen der Zellhalterung 5 einerseits und dem Gehäusedeckel 15, 15' andererseits ebenfalls eine Isolierung, insbesondere die über Eck gezogene und verlängerte Isolierbahn 12 angeordnet .In order to be able to produce an insulation of the cell holder 5 with respect to the housing cover 15 or 15 ', in the region of the at least one guide device 7, 8 between the cell holder 5 on the one hand and the housing cover 15, 15' on the other hand also insulation, in particular drawn over corner and elongated insulating sheet 12 is arranged.

Die Axialfixierung des Zellenverbundes im Gehäuse 2 kann dabei einerseits durch einen, wie in Fig. 4 dargestellten, flachen Gehäusedeckel 15' oder einen topfförmigen Gehäusedeckel 15 erfolgen, wobei bei einem topfförmigen Gehäusedeckel 15 zumindest ein Anschlag 17 vorgesehen ist, welcher im Bereich der zumindest einen Führungseinrichtung 7, 8 in Axialrichtung 16 auf die zwischen der Zellhalterung 5 und dem Gehäusedeckel 15 angeordnete Isolierung 12 drückt und dadurch die Zellhalterung 5 zusammen mit den von dieser gehaltenen Speicherzellen 3 in Axialrichtung 16 im Gehäuse 2 fixiert. Ein derartiger Anschlag 17 ist beispielsweise in den Fig. 4 und 6b dargestellt. Denkbar ist dabei selbstverständlich auch, dass neben der zwischen dem Gehäusedeckel 15, 15' und der Zellhalterung 5 angeordneten Isolierung 12 Federelemente vorgesehen sind, welche den aus Speicherzellen und Zellhalterung 5 bestehenden Zellenverbund in Axialrichtung 16 im Gehäuse 2 der Energiespeichereinrichtung 1 verspannen.The axial fixation of the cell assembly in the housing 2 can be done on the one hand by a, as shown in Fig. 4, flat housing cover 15 'or a cup-shaped housing cover 15, wherein at a cup-shaped housing cover 15 at least one stop 17 is provided, which in the region of at least one Guide means 7, 8 in the axial direction 16 presses on the arranged between the cell holder 5 and the housing cover 15 insulation 12 and thereby fixes the cell holder 5 together with the held by this memory cells 3 in the axial direction 16 in the housing 2. Such a stop 17 is shown for example in Figs. 4 and 6b. It is conceivable, of course, that in addition to the arranged between the housing cover 15, 15 'and the cell holder 5 Insulation 12 spring elements are provided, which clamp the memory cell and cell holder 5 existing cell assembly in the axial direction 16 in the housing 2 of the energy storage device 1.

Da die Zellhalterung 5, welche beispielsweise durch einen Stanz- oder einen Fräsprozess hergestellt wird, das einzig geometrisch exakte Teil des Zellverbundes darstellt, wogegen das bisher eingesetzte Gehäuse 2 eine hohe Toleranz aufweist, ist insbesondere bei einem liegenden Einbau der Speicherzellen 3, wie er in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, besagter Stützrahmen 10 vorgesehen, welcher ein Kippen des Zellverbundes um die Achse 9 verhindert. Selbstverständlich ist hierbei auch denkbar, dass auch der Stützrahmen 10 in einer am Gehäuse 2 ausgebildeten Führungseinrichtung geführt ist . Since the cell holder 5, which is produced for example by a stamping or a milling process, represents the only geometrically exact part of the cell composite, whereas the previously used housing 2 has a high tolerance, in particular in a horizontal installation of the memory cells 3, as in 2 and 3, said support frame 10 is provided, which prevents tilting of the cell assembly about the axis 9. Of course, it is also conceivable that the support frame 10 is guided in a guide device formed on the housing 2.

Daimler AGDaimler AG

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Energiespeichereinrichtung1 energy storage device

2 Gehäuse2 housings

3 Speicherzellen3 memory cells

4 Längsende der Speicherzelle 34 longitudinal end of the memory cell. 3

5 Zellhalterung5 cell holder

6 elektrischer Anschluss6 electrical connection

7 gehäuseseitige Führungseinrichtung7 housing-side guide device

8 zellenhalterungsseitige Führungseinrichtung8 cell holder side guide device

9 Achse/Kippachse9 axis / tilt axis

10 Stützrahmen10 support frames

11 Öffnung11 opening

12 Isolierung12 insulation

13 Schraube13 screw

14 Querrichtung14 transverse direction

15 Gehäusedeckel15 housing cover

16 Axial-/Längsrichtung16 Axial / longitudinal direction

17 Anschlag 17 stop

Claims

Daimler AG patent claims

1. Energy storage device (1), in particular a battery of a motor vehicle,

- With several interconnected memory cells

(3), which are held together in a cell holder (5), wherein the memory cells (3) via the cell holder

(5) are arranged / fixed in a housing (2), characterized in that at least one housing-side guide means (7) is provided which cooperates with a complementary thereto formed cell holder side guide means (8), so that the cell holder (5) together with guided by the memory cells held by it (3) and thereby in the housing (2) can be fixed.

2. Energy storage device according to claim 1, characterized in that

- That the housing-side guide means (7) is formed as a guide groove, while the complementarily formed cell holder side guide means (8) is formed as engaging therein guide rail, or

- That the cell holder side guide means (8) is formed as a guide groove, while the complementary thereto formed housing-side guide means (7) is formed as engaging therein guide rail.

3. Energy storage device according to claim 1 or 2, characterized in that

- That the housing (2) is formed as an extruded profile or as a casting, and / or

- That the housing (2) made of metal, in particular aluminum, is formed.

4. Energy storage device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cell holder (5) as a cooling device, in particular as a cooling plate, for cooling the memory cells (3) in

Operation of the energy storage device (1) is formed.

5. Energy storage device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the housing (2) two opposite guide grooves are provided, in which the cell holder (5) is guided and fixed with two opposite longitudinal sides.

6. Energy storage device according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the cell-holder side and the housing-side guide means (8, 7) an insulation (12), in particular an insulating sheet with a U-shaped cross-section, is arranged, and / or the one between the cell holder side and the housing side guide means (8, 7) arranged insulation (12) is formed of plastic.

7. Energy storage device according to one of claims 1 to 6, characterized

- That the memory cells (3) held on the front side in the cell holder (5), and / or

- That the memory cells (3) are arranged substantially orthogonal to the formed as a cooling plate cell holder (5).

8. Energy storage device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the memory cells (3) at its cell holder (5) facing away from the end (4 ') in a support frame (10) and supported over this relative to the housing (2) are.

9. Energy storage device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cell holder (5) in the axial direction (16) of the at least one guide device (7) via at least one with the housing (2) connectable, in particular screwed, housing cover (15, 15 ') is fixed.

10. Energy storage device according to claim 9, characterized in that in the region of the at least one guide device (7, 8) between the cell holder (5) on the one hand and the housing cover (15, 15 ') on the other hand likewise a Insulation (12), in particular a corner drawn and extended insulating sheet, is arranged.

11. Energy storage device according to claim 9 or 10, characterized in that in the housing cover (15) at least one stop (17) is provided which in the region of the at least one guide means (7, 8) in the axial direction (16) on the between the cell holder ( 5) and the housing cover (15) arranged insulation (12) presses and thereby fixes the cell holder (5) together with the held by this memory cells (3) in the axial direction (16) in the housing (2).

12. Motor vehicle with an energy assurance device (1) according to one of claims 1 to 11.