能量存储装置、温度管理装置和机动车制造方法及图纸

技术编号:14694027 阅读:147 留言:0更新日期:2017-02-23 17:01
本发明专利技术涉及一种能量存储装置(1),包括多个电能存储器(2),其中在至少两个电能存储器(2)之间布置或构成有能导热的至少一个间隔元件(3),所述间隔元件使该至少两个电能存储器(2)至少部分地彼此间隔开,所述至少一个间隔元件(3)与第一热管装置(5)的至少一个热管(4)热耦联,该第一热管装置包括至少一个热管(4),其中所述至少一个间隔元件(3)附加地与包括至少一个热管(6)的第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热耦联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能量存储装置,包括多个电能存储器,其中在至少两个电能存储器之间布置或构成至少一个使至少两个电能存储器至少部分地彼此间隔开的、能导热的间隔元件,其中该至少一个间隔元件与第一热管装置的至少一个热管热耦联,第一热管装置包括至少一个热管。
技术介绍
相应的能量存储装置是已知的并且例如在机动车技术的领域内用于向耗电器供电。这种能量存储装置包括多个彼此电连接的电能存储器。这种电能存储器例如可以是锂离子能量存储器或者说锂离子电池。典型地,在电能存储器之间布置使电能存储器彼此间隔开的间隔元件,通过间隔元件使电能存储器相互间电绝缘。这种能量存储装置、即特别是属于该能量存储装置的电能存储器通常要被温度管理,以便例如防止过热或过冷。不仅过热而且过冷都对电能存储器和进而整个能量存储装置的运行性能造成损害。特别是与过热相关地,在可能的情况下还可能对电能存储器或整个能量存储装置造成损害。用于对相应的电能存储器或相应的能量存储装置进行温度管理的已知的技术方案例如设置了与能导热的间隔元件热耦联的热管。这种用于对电能存储器或者说相应的能量存储装置进行温度管理的方案尤其在温度管理效率方面需要被改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,给出一种改进的能量存储装置。所述目的通过开头所述类型的能量存储装置来实现,根据本专利技术其特征在于,至少一个间隔元件附加地与第二热管装置的至少一个热管热耦联,第二热管装置包括至少一个热管。根据本专利技术的能量存储装置的结构通常设置多个彼此电连接的、此外还称为能量存储器的电能存储器。能量存储器彼此串联或并联。为此通常设置电连接元件、例如汇流排(“busbar(汇流条)”)。相应的能量存储器应典型地理解成容置在相应的、典型地方形或棱柱形的能量存储器壳体中的电化学结构单元,其特别是包括至少两个电极(阳极、阴极)、布置在所述电极之间的隔离器和电解液。因此,能量存储器还能称为或者被看作能量存储电池。相应于电化学结构单元的化学物,这种能量存储器例如可以是锂(离子)能量存储器。能量存储器侧的电极典型地与在能量存储器壳体的裸露的外壁区段上布置或构成的电连接器件电连接。通过这些连接器件实现了能量存储器相互间的前述电连接。在至少两个、典型地所有能量存储器之间布置或构成至少一个能导热的间隔元件。间隔元件一方面用于以下述方式间隔开各个直接相邻布置的能量存储器:各个直接相邻布置的能量存储器彼此间既不电接触也不机械接触。相应地,间隔元件还以电绝缘的方式构成。另一方面,间隔元件由于其热传导特性而用作热传导器件,以便为了进行冷却而特别是从与该间隔元件接触的能量存储器导出热量,或者说为了进行加热而将热量特别是输入到与该间隔元件接触的能量存储器中。因此,相应的间隔元件例如可以设置成板形的、单层或多层的构件。还可以考虑,相应的间隔元件至少部分地设置成至少一个能量存储器的涂层。在每种情况下,相应的间隔元件由至少一种电绝缘材料形成和/或由至少一种电绝缘材料包围。后一种情况例如可以通过间隔元件的、由至少一种电绝缘材料、例如塑料材料或陶瓷形成的涂层实现,间隔元件例如由本身非电绝缘的材料、即例如由金属、例如铝形成。还可以考虑,相应的间隔元件由至少一种能导热的或以能导热方式构成的塑料材料、或由至少一种以能导热方式构成的陶瓷材料、或由利用至少一种电绝缘材料包围的金属形成。相应的塑料材料例如可以是例如聚烯烃的塑料材料,其具有能导热的颗粒、例如石墨颗粒。能导热的陶瓷材料例如可以是氧化物陶瓷材料、例如氧化铝。相应的金属例如可以是铝或铝合金。如所述,由金属材料或通常能导电的材料形成的间隔元件由至少一种电绝缘材料包围。上述情况典型地通过间隔元件的电绝缘的涂层来实现,其中在此特别是考虑由相应的塑料材料或陶瓷材料形成的涂层。根据本专利技术的能量存储装置包括至少两个单独的热管装置,所述热管装置分别包括至少一个热管。根据本专利技术的原理规定,能量存储器或者说能量存储装置借助相应的热管装置的所谓的热管进行温度管理、即加热或冷却。对能量存储器或能量存储装置进行温度管理通过下述方式实现:能导热的间隔元件与第一热管装置或第二热管装置的相应的热管热耦联。能导热的间隔元件又与待温度管理的能量存储器热耦联。因此,能导热的间隔元件形成了在第一热管装置或第二热管装置的热管和待温度管理的能量存储器之间的热桥。典型地,多个电能存储器——特别是沿平行方向——连同相应的在它们之间布置或构成的间隔元件在构成存储器组的情况下相邻布置,其中第一热管装置的至少一个热管以及第二热管装置的至少一个热管至少部分地沿着存储器组的至少一个外表面延伸。在此如所述,实现了在第一热管装置或第二热管装置的相应的热管和相应的间隔元件之间的热耦联。热管——还称为热导管——是用于传递热量的有效装置、即热交换器。热管基本上包括:至少一个汽化区域,在其中使一种或所述处于热管内部的液态的或者说被液化的或变为液体的工作介质被汽化或能被汽化;和至少一个液化区域,在其中使一种或所述处于热管内部的气态的或被汽化的工作介质被液化或者说能被液化。工作介质例如可以是水、有机流体、例如乙二醇,或者是由水和有机流体、例如乙二醇组成的相应的混合物。在汽化区域中对工作介质进行汽化时,从与热管热耦联的热源获取热量(汽化热量),从而该热源被冷却。反之,在液化区域中对工作介质进行液化时将热量(液化热量)输送给与热管热耦联的热阱,从而该热阱被加热。相应的热管的功能原理和作用原理此外充分已知,从而针对这一点不再进行详细阐述。相应的热管的几何形状通常为(基本上)管状或(基本上)圆柱状。因此,热管可以(基本上)具有圆形的、近似圆形的或椭圆形的横截面。然而还已知具有(基本上)平面的几何结构的热管。因此,热管可以具有(基本上)矩形的横截面。关于根据本专利技术的能量存储装置,能量存储器可以根据第一热管装置或第二热管装置的热管相对于间隔元件的布置通过第一热管装置或第二热管装置的热管进行加热或冷却。因此实现了一种特别有效的且需要较小结构空间的、用于对相应的能量存储器或能量存储装置进行温度管理的原理。在此,第一热管装置的至少一个热管例如能以下述方式布置:通过该热管能对能量存储器或者说能量存储装置进行冷却。在这种情况下,下述情况是适宜的:第一热管装置的至少一个热管利用汽化区域——在其中处于该热管内部的液态工作介质能被汽化——与至少一个间隔元件热耦联。相应地,第二热管装置的至少一个热管可以如此布置,使得通过该热管可以对能量存储器或者说能量存储装置进行加热。在这种情况下,下述情况是适宜的:第二热管装置的至少一个热管利用液化区域——在其中能使处于该热管内部的气态工作介质液化——与至少一个间隔元件热耦联。在第一热管装置的相应的热管和一个或多个间隔元件之间或者在第二热管装置的相应的热管和一个或多个间隔元件之间可以直接或间接地热耦联。因此通常适用于,第一热管装置的至少一个热管和/或第二热管装置的至少一个热管与至少一个间隔元件直接热耦联,或者第一热管装置的至少一个热管和/或第二热管装置的至少一个热管在中间连接有至少一个能导热的热耦联元件的情况下与至少一个间隔元件间接地热耦联。相应的热耦联元件例如可以是导热板。为了提高对能量存储器进行温度管理或者说对整个能量存储装置进行温度管理的效率,下述情况本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种能量存储装置(1),包括多个电能存储器(2),其中在至少两个电能存储器(2)之间布置或构成有能导热的至少一个间隔元件(3),所述间隔元件使该至少两个电能存储器(2)至少部分地彼此间隔开,所述至少一个间隔元件(3)与第一热管装置(5)的至少一个热管(4)热耦联,该第一热管装置包括至少一个热管(4),其特征在于,所述至少一个间隔元件(3)附加地与包括至少一个热管(6)的第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热耦联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 DE 102014007449.81.一种能量存储装置(1),包括多个电能存储器(2),其中在至少两个电能存储器(2)之间布置或构成有能导热的至少一个间隔元件(3),所述间隔元件使该至少两个电能存储器(2)至少部分地彼此间隔开,所述至少一个间隔元件(3)与第一热管装置(5)的至少一个热管(4)热耦联,该第一热管装置包括至少一个热管(4),其特征在于,所述至少一个间隔元件(3)附加地与包括至少一个热管(6)的第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热耦联。2.根据权利要求1所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)的汽化区域与至少一个间隔元件(3)热耦联,在该汽化区域中能使处于该热管内部的液态工作介质汽化。3.根据权利要求1或2所述的能量存储装置,其特征在于,第二热管装置(7)的至少一个热管(6)的液化区域与至少一个间隔元件(3)热耦联,在该液化区域中能使处于该热管内部的气态工作介质液化。4.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)与第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热解耦。5.根据权利要求4所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)的能使处于该热管内部的液态工作介质被汽化的汽化区域与第二热管装置(7)的至少一个热管(6)的能使处于该热管内部的气态工作介质被液化的液化区域热解耦。6.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)的能使处于该热管内部的气态工作介质液化的液化区域与至少一个热阱(8)热耦联、特别是与设计成热交换器形式的或包括至少一个热交换器的冷却装置热耦联。7.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,第二热管装置(7)的至少一个热管(6)的能使处于该热管内部的液态工作介质汽化的汽化区域与至少一个对应于或配属于能量存储装置(1)的、用作热源(9)的功能部件热耦联。8.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,设有至少一个第三热管装置(11),该...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·史密斯M·辛特伯格C·阿尔曼B·海伦塔尔
申请(专利权)人:奥迪股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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