具有侧表面带图案的蓄能器单体的电的蓄能器制造技术

技术编号:21177571 阅读:30 留言:0更新日期:2019-05-22 12:25
本发明专利技术涉及一种蓄能器(1),其具有多个电的蓄能器单体(2)以及在蓄能器单体(2)之间构成的中间空间(6),所述蓄能器单体串联或并联地电连接并且组合成蓄能器模块,冷却剂或制冷剂能导入到所述中间空间中,其中,蓄能器单体(2)的限定中间空间(6)的侧表面(7)相应地设有规律的图案(15~21),该图案以相对于有关的侧表面(7)的其余表面为突起或凹陷的形式构成。另外,本发明专利技术涉及具有这种蓄能器(1)的机动车。

Electrical accumulator with side surface pattern accumulator monomer

The invention relates to an accumulator (1), which has a plurality of electric accumulator monomers (2) and an intermediate space (6) formed between the accumulator monomers (2). The accumulator monomers are connected in series or in parallel to form an accumulator module. Coolant or refrigerant can be introduced into the intermediate space, in which the side surface (7) of the limited intermediate space (6) of the accumulator monomer (2) corresponds to each other. A regular pattern (15-21) is provided. The pattern is formed in the form of protrusions or depressions relative to the remaining surfaces of the relevant lateral surface (7). In addition, the present invention relates to a motor vehicle with such accumulator (1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有侧表面带图案的蓄能器单体的电的蓄能器
本专利技术涉及一种由多个蓄能器单体构成的蓄能器,在所述蓄能器单体之间构成中间空间,所述中间空间用于冷却蓄能器单体。
技术介绍
按目前的现有技术,大部分情况下,对于电动车采用具有高的电压水平的电的牵引蓄能器。在这种蓄能器或者说高压蓄能器中,大部分情况下采用锂离子蓄能器,对于所述锂离子蓄能器的结构存在不同的可能性。在
中主要有如下趋势:发展具有越来越高的能量密度的锂离子电池单体。但是多个锂离子电池单体的热稳定性与每单位体积存储的能量的量(能量密度)成反比。在这种高压蓄能器中,遭受单体内部短路的蓄能器单体可以成指数地释放热量(所谓的热事件)。但是在此时产生的热量的量不足以在相邻单体中同样激发热事件,只要能量密封不超过130~150Wh/kg并且只要热稳定界限是足够高的,热事件保持受限于那一个具有单体内部短路的单体,并且在蓄能器中不进一步扩散。在未来的蓄能器中,蓄能器单体的能量密度应上升到200Wh/kg以及更高。在这种蓄能器单体中的热事件的热量的量于是可能足以跳跃到相邻的单体中。为了阻止这种跳跃,必须在蓄能器中设置附加的措施,以便在这种危险情况中也确保该蓄能器的安全性。因此存在对于未来的高压蓄能器的安全防范的需求,这些高压蓄能器具有较高的能量密度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,实现一种蓄能器,该蓄能器满足较高的安全要求。该目的通过根据权利要求1所述的蓄能器以及根据权利要求10所述的机动车解决。有利的进一步发展方案是从属权利要求的主题。本专利技术可以用在具有紧急冷却功能的蓄能器模块中,其中,蓄能器模块仅在热事件中进行冷却。本专利技术同样可以用于在正常工作中的蓄能器模块或者蓄能器单体的冷却。按本专利技术的一种实施例,提供一种蓄能器,该蓄能器具有多个电的蓄能器单体以及在这些蓄能器单体之间构成的中间空间,所述蓄能器单体串联地或并联地电连接并且组合成蓄能器模块,在所述中间空间中能导入冷却剂或制冷剂,其中,蓄能器单体的限定中间空间的侧表面相应设有规律的图案,该图案以相对于有关的侧表面的其余表面为突起或凹陷的形式构成。尤其是,这些侧表面完全并且连续地设有图案。优选地,仅这些侧表面(并且不是蓄能器单体的其余表面)设有图案。本专利技术使得蓄能器模块的拉杆卸载并且在这里可以导致重量节省。另外,通过采用图案可以增大单体的换热面,因此改进了紧急冷却装置的效率。本专利技术包含用于现有的蓄能器单体规格的可持续性,方式为,通过改进的散热可以产生将来的具有还更高的能量密度的化学电池单体。按本专利技术的另一实施例,中间空间相应具有支撑框架,该支撑框架将相邻的蓄能器单体间隔开。这些支撑框架负责蓄能器模块的稳定的堆叠和定向。按本专利技术的另一实施例,图案的突起或凹陷在0.1与3mm之间。这是垂直于构造有图案的表面的其余部分的伸展尺寸。这种尺寸在紧凑性和稳定性的关系方面已经证实为有利的。按本专利技术的另一实施例,图案通过压制构成。按本专利技术的另一实施例,图案通过激光烧蚀构成。按本专利技术的另一实施例,图案是蜂窝图案。按本专利技术的另一实施例,图案由平行延伸的波浪线构成。按本专利技术的另一实施例,图案是棋格式图案。按本专利技术的另一实施例,图案是砖形图案。另外,本专利技术提供一种具有这种蓄能器的机动车。附图说明下面借助于附图说明本专利技术的优选的实施例。附图如下:图1显示按本专利技术的蓄能器的示意的结构;图2示意地显示在图1的蓄能器的相邻的蓄能器单体之间的支撑框架;图3显示具有要被施加的图案的蓄能器单体,并且图4a至4f显示用于施加到蓄能器单体上的另外的图案。具体实施方式图1显示按本专利技术的电的蓄能器1的示意结构。该蓄能器包括多个电的蓄能器单体2,这些蓄能器单体优选是锂离子电池单体。优选,蓄能器单体2是所谓的硬壳单体。这些硬壳单体是棱柱形单体,这些棱柱形单体具有金属壳体,尤其是扭转刚性的金属壳体,例如由铝制成。该金属壳体不是复合材料,而是仅是金属。金属壳体通过激光焊接方法封闭。多个蓄能器单体2组合成一个蓄能器模块,各蓄能器单体2通过单体连接件3彼此串联地或并联地电连接、优选串联地电连接,如在图1中描述的。单体连接件3构成为板形的连接触轨,这些连接触轨使各个蓄能器单体2的电极相应地彼此连接。在每两个相邻的蓄能器单体2之间相应构成一个中间空间6,该中间空间由蓄能器单体2的对置的侧表面7构成,在所述侧表面之间构成中间空间6。在每个中间空间6中设置一个支撑框架4,该支撑框架将两个相邻的蓄能器单体2彼此间隔开。通过冷却剂输入管5,冷却剂优选仅在紧急冷却需求(热事件)的情况下才能直接输送到一个或多个冷却剂支线8上。在正常工作时冷却剂输入也是可考虑的。例如水、CO2、氟化酮、氟化醚和/或氢氟醚可以用作为冷却剂。确定的冷却剂支线8能将冷却剂引导到配设于该冷却剂支线8的中间空间6中,因此,配设于该冷却剂支线8的蓄能器单体2被冷却。从而通过非易燃的冷却剂能冷却成指数地发热的蓄能器单体2。在此,紧急冷却装置本身识别,是否并且哪个单体必须被冷却,此时供电是不必要的。因此,各冷却剂支线8设有未描述的阀或者紧急封闭件,它们仅在超过确定的临界温度、尤其是100℃直至130℃的临界温度时才允许冷却剂的流过,并且因此直至该温度,闭锁冷却剂的流过。每个蓄能器单体2相应设有一个唯一的阀或者紧急封闭件,其在蓄能器单体2正常工作时阻止冷却剂流过配设的冷却剂支线8,并且在超过配设的蓄能器单体2的临界温度时允许冷却剂流过。这些冷却剂支线8彼此并联地与冷却剂输入管5连接。各冷却剂支线8引导到一个或两个中间空间6内,所述中间空间贴靠到配设于该冷却剂支线8的蓄能器单体2上。准确地说,蓄能器模块的两个外部的蓄能器单体2仅在所述蓄能器单体的面向蓄能器模块中心的侧面上设有中间空间6。因此,两个外部的蓄能器单体2的冷却剂支线8直接引导至所述中间空间6。设置在所述两个蓄能器单体2之间的蓄能器单体2(位于内部的蓄能器单体)分别在两侧都设有中间空间6,两个相邻的蓄能器单体2分配给位于它们之间的中间空间6或者该中间空间6配设于这两个蓄能器单体2。所述位于内部的蓄能器单体2的冷却剂支线8分叉,每一个分支引导至所述两个中间空间6之一,该两个中间空间贴靠到配设于有关的冷却剂支线8的蓄能器单体2上。现在如果一个有关的蓄能器单体2的温度超过临界温度,那么配设于该蓄能器单体2的冷却剂支线8借助于阀或者紧急封闭件打开,使得冷却剂由冷却剂输入管5经由现在打开的冷却剂支线8能流入到中间空间6中,更准确地说能流入到相应的支撑框架4内,该支撑框架贴靠在有关的蓄能器单体2上。为了节约重量和结构空间,冷却剂储备量理想地按一个蓄能器单体2的冷却进行设计。在此,蓄能器1中的每个蓄能器单体可以被该冷却产生作用。也可能的是,描述的紧急冷却装置结合到冷却回路中,该冷却回路设置用于对车辆乘员空间进行空气调节或者用于冷却车辆部件(例如蓄能器的常规冷却)。紧急冷却装置因此可以集成到存在的蓄能器冷却装置中,即附加于所述蓄能器冷却装置地设置,并且存在的蓄能器冷却装置的冷却介质(例如冷却剂)可以用在紧急情况中。图2示意地显示支撑框架4。该支撑框架优选是矩形的框架,该框架或者单件式地构成并且从而具有封闭的矩形的框架形状,或者多件式地构成框架形状并且例如由两个半部构成。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄能器(1),其具有多个电的蓄能器单体(2)以及在蓄能器单体(2)之间构成的中间空间(6),所述蓄能器单体串联或并联地电连接并且组合成蓄能器模块,冷却剂或制冷剂能导入到所述中间空间中,其中,蓄能器单体(2)的限定中间空间(6)的侧表面(7)相应地设有规律的图案(15~21),该图案以相对于有关的侧表面(7)的其余表面为突起或凹陷的形式构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.05 DE 102016219286.81.一种蓄能器(1),其具有多个电的蓄能器单体(2)以及在蓄能器单体(2)之间构成的中间空间(6),所述蓄能器单体串联或并联地电连接并且组合成蓄能器模块,冷却剂或制冷剂能导入到所述中间空间中,其中,蓄能器单体(2)的限定中间空间(6)的侧表面(7)相应地设有规律的图案(15~21),该图案以相对于有关的侧表面(7)的其余表面为突起或凹陷的形式构成。2.根据权利要求1所述的蓄能器(1),其中,所述中间空间(6)分别具有支撑框架(4),该支撑框架将相邻的蓄能器单体(2)间隔开。3.根据上述权利要求之中任一项所述的蓄能器(1),其中,所述图案(15~21)...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·希尔丁格S·沙纳
申请(专利权)人:宝马股份公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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