电池组模块和这种电池组模块的应用制造技术

电池组模块和这种电池组模块的应用。本发明专利技术涉及一种电池组模块，包括：至少一个电池组电池（2），尤其是锂离子电池组电池，和与所述至少一个电池组电池（2）导热连接的冷却板（3），其中在所述至少一个电池组电池（2）与所述冷却板（3）之间还布置有为了提高在所述至少一个电池组电池（2）与所述冷却板（3）之间的导热性而构造的热平衡层（4），其中所述热平衡层（4）由基础材料（5）构成，并且还包括至少一个双金属促动器（6），其具有20℃的温度以上的转变温度。

【技术实现步骤摘要】
电池组模块和这种电池组模块的应用
本专利技术从根据独立权利要求的主题的电池组模块出发。此外，本专利技术还涉及这种电池组模块的应用。
技术介绍
从现有技术中已知，电池组模块可以由多个单个的电池组电池组成，这些电池组电池可以彼此导电地串行接线和/或并行接线。尤其是在电驱动车辆（EV）、混合电动车辆（HEV）或者插入式混合电动车辆（PHEV）的情况下采用电池组模块，所述电池组模块包括能量密集的和大功率的锂离子电池组电池或者锂聚合物电池组电池，所述电池组模块优选具有大约上百个电池组电池，以便可以满足对行驶能力的提升的期望。由于化学转化过程，锂离子电池组电池或者锂聚合物电池组电池尤其是在释放或者吸收电能时发热，使得为了在优选的温度范围内运行这样高性能的电池组电池此外已知的是，电池组模块可以包括调温系统，该调温系统尤其是应当负责使电池组电池不超过预先给定的温度。在此要注意的是，锂离子电池组电池的优选温度范围大概处于5℃和35℃之间。此外，从大约40℃的运行温度起，使用寿命连续下降，由此为了满足对足够的使用寿命的要求，应当借助于调温系统使电池组电池保持在40℃以下的热不关键的状态中。此外，不同的电池组电池之间的温度差也应当不超过5开尔文。为此，从现有技术中已知例如使用流经冷却板的流体（例如水/乙二醇混合物）的调温系统。此外，从现有技术中已知，在这样的冷却板与电池组模块的电池组电池之间布置热平衡层，其在英文中被称为“ThermalInterfaceMaterial（热界面材料）”（TIM）。
技术实现思路
具有独立权利要求的特征的电池组模块提供了如下优点，即能够通过可靠的方式在至少一个电池组电池与冷却板之间构造热传导。为此，提供一种电池组模块，其包括至少一个电池组电池和冷却板。所述电池组电池在此尤其是锂离子电池组电池。此外，所述冷却板与所述至少一个电池组电池导热连接。在此，在所述至少一个电池组电池与所述冷却板之间还布置有热平衡层，该热平衡层为了提高在所述至少一个电池组电池与所述冷却板之间的导热性而构造。在此，所述热平衡层由基础材料构成，并且还包括至少一个双金属促动器。所述至少一个双金属促动器在此具有20℃的温度以上的转变温度。优选地，所述至少一个双金属促动器在此具有30℃的温度以上的转变温度。尤其是，所述至少一个双金属促动器在此具有40℃的温度以上的转变温度。通过在从属权利要求中详述的措施，在独立权利要求中所说明的设备的有利的扩展和改进是可能的。在此应注意的是，双金属促动器应被理解为一种金属元件，其可以在周围环境温度改变时总是在不同的形状之间来回变换。这样的变换在此在超过或低于所谓的转变温度时进行。所述不同的形状在此尤其是描述了双金属促动器的材料的膨胀或收缩也或者变形，例如双金属促动器的材料的弯曲。在此尤其是可以定义并且期望地设定来回变换的温度以及方向。尤其是，在不同形状之间的这种来回变换被构造为可逆的过程。双金属促动器在此可以例如由材料配合地（stoffschlüssig）和/或形状配合地（formschlüssig）彼此连接的两种不同的金属材料构成，所述金属材料例如是锌和钢或钢和黄铜，其中所述两种金属材料具有不同的热膨胀系数。由此，利用根据本专利技术的电池组模块有利地可能的是，对至少一个电池组电池的公差决定的表面不平坦性以及在电池组模块的电运行期间由于至少一个电池组电池的膨胀过程和收缩过程而出现的表面改变进行补偿，使得在至少一个电池组电池与冷却板之间的通过热平衡层的热传导始终保持不变。在此，通过双金属促动器的形状改变可以使热平衡层与至少一个电池组电池的表面不平坦性以及至少一个电池组电池的表面改变相适应。有利的是，热平衡层的基础材料由电绝缘材料构成。由此可能的是，在至少一个电池组电池与冷却板之间构造定义的电绝缘。此外，热平衡层的基础材料可以这样来选择，即附加地也可以在至少一个电池组电池与冷却板之间构造足够的导热性。尤其是，热平衡层的基础材料可以例如由聚合物材料构成或者作为软膏状材料或高粘性材料构成。在此处应再一次注意，为了提高在至少一个电池组电池与冷却板之间的导热性构造热平衡层，使得所述基础材料可以具有提高的导热性。适宜的是，热平衡层的基础材料可弹性和/或塑性变形。尤其是，基础材料在此可以是能可逆地变形的。由此可能的是，在电池组模块的运行期间对至少一个电池组电池相对于冷却板的布置中的不均匀性进行补偿。根据本专利技术的一个有利的方面，所述至少一个双金属促动器布置在所述热平衡层的基础材料内。这所具有的优点是，在超过至少一个双金属促动器的转变温度时，所述至少一个双金属促动器改变并且优选还扩大其形状，由此可以减小至少一个电池组电池与冷却板之间的距离。由此可以优选地避免在至少一个电池组电池与冷却板之间构造的气隙。尤其是，由于0.026瓦每米•开尔文的空气具有相对较小的导热性，因此可以避免具有高热阻的局部隔热层。有利的是，所述至少一个双金属促动器布置在所述至少一个电池组电池与所述基础材料之间，和/或所述至少一个双金属促动器布置在所述冷却板与所述基础材料之间。这所具有的优点是，在超过至少一个双金属促动器的转变温度时，所述至少一个双金属促动器改变并且优选还扩大其形状，由此可以减小至少一个电池组电池与冷却板之间的距离。由此可以优选地避免在至少一个电池组电池与冷却板之间构造的气隙。尤其是，由于0.026瓦每米•开尔文的空气具有较小的导热性，因此可以避免具有高热阻的局部隔热层。根据一个优选的实施方式，所述热平衡层包括多个双金属促动器。由此可能的是，提供可靠的热传导。根据本专利技术的一个适宜的方面，所述至少一个双金属促动器被构造为，使得所述至少一个双金属促动器在转变温度以上时具有第一形状并且在转变温度以下时具有第二形状。在此，所述第一形状和所述第二形状分别具有不同的形状。由此可能的是，在所述至少一个电池组电池与冷却板之间提供可靠的热传导。有利地，所述热平衡层此外包括至少一种相变材料，由此可以进一步提高至少一个电池组电池的散热。此外，本专利技术还涉及根据本专利技术的电池组模块的应用，以用于提高在电池组模块运行期间在所述至少一个电池组电池与所述冷却板之间的导热性。根据本专利技术的电池组模块既可以用于电动车辆、混合动力车辆以及插入式混合动力车辆中的电池组，也可以用在移动娱乐和通信设备中，以及可以用在静止存储器和用于医疗目的的存储器中，例如体内电池组中。附图说明本专利技术的实施例在附图中示出并且在下面的描述中详细阐述。图1示意性示出根据本专利技术的具有至少一个双金属促动器的电池组模块的实施方式，以及图2示意性示出双金属促动器的实施方式。具体实施方式图1示意性示出电池组模块1的实施方式。电池组模块1在此包括至少一个电池组电池2，所述电池组电池2尤其是锂离子电池组电池。此外，电池组模块1包括冷却板3。在此，冷却板3与至少一个电池组电池2导热地连接。为了提高至少一个电池组电池2与冷却板3之间的导热性，在此在至少一个电池组电池2与冷却板3之间布置热平衡层4。热平衡层4在此由基础材料5构成。热平衡层4的基础材料5在此优选由电绝缘材料7构成。例如，基础材料5可以由硅树脂或者环氧化物构成，并且为了提高导热性可以附加地还包括导热的填充材料。此外，基础材料也可以由聚合物材料和/或软膏状材料或高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池组模块，包括：至少一个电池组电池（2），尤其是锂离子电池组电池，和与所述至少一个电池组电池（2）导热连接的冷却板（3），其中在所述至少一个电池组电池（2）与所述冷却板（3）之间还布置有为了提高在所述至少一个电池组电池（2）与所述冷却板（3）之间的导热性而构造的热平衡层（4），其特征在于，所述热平衡层（4）由基础材料（5）构成，并且还包括至少一个双金属促动器（6），所述至少一个双金属促动器（6）具有20℃的温度以上的转变温度，优选地具有30℃的温度以上的转变温度，并且尤其是具有40℃的温度以上的转变温度。

【技术特征摘要】
2017.08.01 DE 102017213257.41.电池组模块，包括：至少一个电池组电池（2），尤其是锂离子电池组电池，和与所述至少一个电池组电池（2）导热连接的冷却板（3），其中在所述至少一个电池组电池（2）与所述冷却板（3）之间还布置有为了提高在所述至少一个电池组电池（2）与所述冷却板（3）之间的导热性而构造的热平衡层（4），其特征在于，所述热平衡层（4）由基础材料（5）构成，并且还包括至少一个双金属促动器（6），所述至少一个双金属促动器（6）具有20℃的温度以上的转变温度，优选地具有30℃的温度以上的转变温度，并且尤其是具有40℃的温度以上的转变温度。2.根据前述权利要求1所述的电池组模块，其特征在于，所述热平衡层（4）的基础材料（5）由电绝缘材料（7）构成。3.根据前述权利要求1或2之一所述的电池组模块，其特征在于，所述热平衡层（4）的基础材料（5）能弹性和/或塑性变形。4.根据前述权利要求1至3之一所述的电池组模块，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A吕勒，CG普弗吕格，J赛布，T科勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE