用于冷却至少一个电池单元的通道和形成通道的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于冷却至少一个电池单元(135、155、175)的通道(230、250)，包括第一壳体框架(133)和第二壳体框架(153、173)，其中第一壳体框架(133)与第二壳体框架(153、173)相连，通过第一壳体框架(133)和第二壳体框架(153、173)的形状和材料特性，在第一壳体框架(133)和第二壳体框架(153、173)之间形成部分流体密封区域，所述部分流体密封区域形成通道(230、250)，并且该通道(230、250)设计为允许冷却剂流经该通道(230、250)。250)。250)。

【技术实现步骤摘要】
用于冷却至少一个电池单元的通道和形成通道的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于冷却至少一个电池单元的通道。本专利技术还涉及一种形成冷却通道的方法。

技术介绍

[0002]电动车辆由电动马达驱动。驱动电动马达所需的能量来自电池。该电池由多个彼此电气连接的电池模块组成。每个电池模块都包含电池单元。当从电池中取出能量时，由于电阻和相关的功率损失，例如电池单元的内部电阻或接触电阻，会出现损耗功率。损耗功率被转化为热量，并导致电池中的所有电池单元发热。为了避免电池单元过热或者甚至在高损耗功率的情况下由于热量而损坏电池，必须将热量散去。可以使用不导电的冷却剂来冷却电池单元。冷却剂，例如变压器油，在电池模块内循环，并流过被加热的电池单元，吸收其热量并从被加热的电池单元中移除热量。这需要使用大量的冷却剂，但冷却剂非常昂贵和沉重，由此影响了电池模块的价格和重量。
[0003]DE 10 2018 117 601 A1描述了一种具有至少一个电池模块的电池，该电池模块具有多个导电互连的圆柱形电池单元，以及用于对电池单元进行温度控制的温度控制装置，该装置具有一个具有流体空间的容器，电池单元部分地伸入其中，并且该容器具有用于液体回路的液体的入口和出口。该液体是不导电的液体，并且该容器具有电池单元支架，该电池单元支架带有多个开口，至少一个电池模块的电池单元的相应的端面通过这些开口伸入容器的流体空间，并且所述开口以液体密封的方式包围电池单元的各自的外表面。电池单元支架至少还具有另一个开口，接触元件通过该另一个开口伸入容器的流体空间，并且所述另一个开口以液体密封的方式包围接触元件的外表面。布置在容器的流体空间中的连接装置将电池单元的伸入容器流体空间的端面的相应的电极与伸入容器中的接触元件电连接。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题是使用在结构上尽可能简单的手段来提供简单的电池单元冷却。
[0005]该技术问题由独立权利要求的主题来实现。本专利技术的有利改进在从属权利要求、描述和附图中给出。
[0006]本专利技术的一个方面涉及一种用于冷却至少一个电池单元的通道，该通道包括第一壳体框架和第二壳体框架，其中第一壳体框架与第二壳体框架相连，并且通过第一壳体框架和第二壳体框架的形状和材料特性，在第一壳体框架和第二壳体框架之间形成部分流体密封区域，并且所述部分流体密封区域形成通道，并且该通道被构造为允许冷却剂流经该通道。根据本专利技术，通过在连接第一壳体框架和第二壳体框架时设置用于冷却的通道，提供了一种简单而有效的方法来实现电池单元的有效冷却，因为冷却剂流以及由此导致的热量流在所提供的用于冷却的通道内被引导离开电池单元，从而使电池单元得到冷却。电池单
元可被插入到电池模块中。一个或多个电池模块能够被连接成电池或储能装置。在连接多个电池模块的情况下，来自第一个电池模块的电池单元与来自另一个电池模块的电池单元彼此电接触并连接。驱动电动马达的能量可以从电池或储能装置中获取，由此例如可以驱动电动汽车。
[0007]第一壳体框架可以是第一电池模块的壳体的一部分。第二壳体框架可以是第二电池模块的壳体的一部分。第一壳体框架和第二壳体框架相互连接。由于第一壳体框架和第二壳体框架的形状和材料特性，在第一壳体框架和第二壳体框架之间形成了流体密封区域。例如，第一壳体框架和第二壳体框架可以通过注塑成型工艺制造。在第一壳体框架与第二壳体框架的连接区域可以布置密封件，例如密封唇，从而可以确保流体密封性。第一壳体框架可以包括连接区域的锁定耳。第二壳体框架可以包括与锁定耳对应的锁定片，以便在连接时，第二壳体框架的锁定片锁定到第一壳体框架的锁定耳中。第一壳体框架和第二壳体框架在连接时可以相互内外嵌套插接。
[0008]通道被设计为允许冷却剂在通道中流动。该冷却剂是一种不导电的冷却剂，如变压器油。
[0009]为了在电池单元之间建立电接触，电池单元包括正极和负极。电池单元可以被布置在第一壳体框架中，使得电池单元的正极或负极可以被布置在通道中。另一个电池单元也可以被布置在第二壳体框架中，使得另一个电池单元的正极或负极也可以被布置在通道中。冷却剂可以至少部分地在电池单元周围流动，从而吸收电池单元的热量并冷却电池单元。被加热的冷却剂可以流出流体密封区域，并例如通过热交换器再次被冷却。部分流体密封区域可以与冷却剂储存器连接。
[0010]在一个实施方式中，第一壳体框架包围着内部空间。电池单元被布置在内部空间中，并且该电池单元至少部分地伸入流体密封区域。
[0011]在另一个实施方式中，第一壳体框架包括电池单元支架。电池单元支架被设计为用于将电池单元固定在第一壳体框架中。电池单元支架可以由闭孔材料制成。例如，电池单元支架可以由发泡材料制成。电池单元可以插入在电池单元支架中，电池单元支架将电池单元固定在第一壳体框架中，并将电池单元准确地定位在第一壳体框架中。因此，可以避免电池单元在第一壳体框架中的位置公差。电池单元支架可以被布置在第一壳体框架的内部空间中。第一壳体框架可以是电池模块壳体。例如，电池单元支架可以围绕电池单元进行注塑包覆，从而确保密封性，使冷却剂不能渗入电池单元与电池单元支架之间的区域。因此，电池单元支架挤占了冷却剂，冷却剂由此仅在通道中流动。
[0012]在另一个实施方式中，电池单元的一个端面伸入第一壳体框架的流体密封区域。第二壳体框架包括另一个电池单元，该另一个电池单元被布置为端面朝向所述电池单元，并且冷却剂直接围绕所述电池单元的所述端面和所述另一个电池单元的端面流动。该电池单元以及另一个电池单元可以是圆形电池单元。在圆形电池单元中，正极和负极分别排列在电池单元的端面上。该电池单元的端面和另一个电池单元的端面伸入流体密封区域，使得该电池单元和另一个电池单元的端面被冷却剂的环流冷却，因为冷却剂吸收热量并在通道中从该电池单元和另一电池单元带走所述热量，以达到冷却的目的。冷却剂因此吸收了电池单元和另一个电池单元的热量。例如，电池单元的端面和另一个电池单元的端面可以从电池单元支架上露出来，使得冷却剂与端面能够直接接触，从而增加热量的散失，从而提
高冷却能力，因为端面与冷却剂直接接触。该电池单元和另一个电池单元可以通过端面相互电接触。
[0013]在另一个实施方式中，在电池单元的端面上焊接了接触元件，该接触元件被构造成用于在电池单元和另一个电池单元之间建立电接触，其中冷却剂直接在接触元件周围流动。例如，电池单元的端面可以是负极。可以在负极上焊接接触冠作为接触元件。接触冠包括接触凸肩，在电接触的情况下，所述接触凸肩包围另一个电池单元的电池单元护套。通过这种措施，不仅可以通过流过冷却剂来冷却电池单元的端面，而且还可以冷却接触元件，所述接触元件通过与电池单元的端面的直接接触以及相关的热交换能够被高强度地加热，并且也因此必须被冷却。
[0014]在另一个实施方式中，在第一壳体框架的内部可以布置有多个电池单元。基于电池单元的数量和预期的最大损耗功率，作为通道的在第一壳体框架和第二壳体框架之间的部分流体密封区域的具体尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于冷却至少一个电池单元(135、155、175)的通道(230、250)，包括第一壳体框架(133)和第二壳体框架(153、173)，其中，所述第一壳体框架(133)与所述第二壳体框架(153、173)相连，并且通过所述第一壳体框架(133)和所述第二壳体框架(153、173)的形状和材料特性在所述第一壳体框架(133)和所述第二壳体框架(153、157)之间形成部分流体密封区域，并且所述部分流体密封区域形成通道(230、250)，并且所述通道(230、250)被构造为允许所述冷却剂流经所述通道(230、250)。2.根据权利要求1所述的通道(230、250)，其中所述第一壳体框架(133)包围内部空间，并且在所述内部空间中布置有电池单元(135)，并且所述电池单元(135)至少部分地伸入流体密封区域。3.根据权利要求1或2中任一项所述的通道(230、250)，其中所述第一壳体框架(133)包括电池单元支架(137、157、177)，其被构造成用于将所述电池单元(135)保持在所述第一壳体框架(133)中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的通道(230、250)，其中，所述电池单元(135)的端面伸入所述第一壳体框架(133)的流体密封区域，并且所述第二壳体框架(153、173)包括另一个电池单元(155、175)，所述另一个电池单元(155、175)被布置为端面朝向所述电池单元(135)，并且冷却剂直接围绕所述电池单元(135)的所述端面和所述另一个电池单元(155、175)的端面流动。5.根据权利要求4所述的通道(230、250)，其中，在所述电池单元(135)的端面上焊接接触元件，所述接触元件被构造为在所述电池单元(135)和所述另一个电池单元(155、175)之间建立电接触，并且在此，冷却剂直接在所述接触元件周围流动。6.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大，
申请(专利权)人：利萨，
类型：发明
国别省市：