用于电池系统的接触及调温装置、方法及电池系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于电池系统(1)的接触及调温装置(3)，所述接触及调温装置具有用于引导调温流体(F)的流体引导系统，所述流体引导系统由多个流体引导元件(3a、3b、3c、...)形成并且被设定为用于接触电池系统(1)的放电体(2b、2c)，从而在相关放电体(2b、2c)与相关流体引导元件(3a)以及调温流体(F)之间实现热交换，其中，第一数量的流体引导元件(3a、3b)由导电材料制成，而第二数量的流体引导元件(3c)由不导电的材料制成，以便通过所述流体引导系统实现与放电体(2b、2c)的电接触而不管温度如何。

Contact and temperature regulating device, method and battery system for battery system

The invention relates to a contact and temperature regulating device (3) for a battery system (1), the contact and temperature regulating device has a fluid guiding system for guiding a temperature regulating fluid (f), the fluid guiding system is formed by a plurality of fluid guiding elements (3a, 3b, 3C,...) and is set as a discharge body (2B, 2C) for contacting the battery system (1), so as to connect the relevant discharge body (2B, 2C) with the relevant flow Heat exchange is realized between the body guiding elements (3a) and the temperature regulating fluid (f), wherein the first number of the fluid guiding elements (3a, 3b) are made of conductive materials, while the second number of the fluid guiding elements (3C) are made of non conductive materials, so as to realize electric contact with the discharge bodies (2B, 2C) through the fluid guiding system regardless of the temperature.

【技术实现步骤摘要】
用于电池系统的接触及调温装置、方法及电池系统
本专利技术涉及一种根据方案1的用于电池系统的接触及调温装置。此外，本专利技术还涉及一种根据方案10的具有多个电连接的电池单体的电池系统，所述电池系统具有根据本专利技术的接触及调温装置。最后，本专利技术涉及一种根据方案19的用于电接触电气系统的方法，其中，所述电气系统特别是电池系统或电机。
技术介绍
电力的牵引或驱动电池目前已广泛地成批量地在机动车辆中使用，这种牵引或驱动电池通常不是液冷的，而是风冷的。但已知的是，通过液冷能够在内阻、稳定电压和使用寿命方面实现各个电池单体更好的电特性。在先已知的液冷的牵引电池在各电池单体的单体主体上被冷却。这种布置形式特别是可以从德国专利申请DE102017117263中得知，这里应明确地引用该专利文献。所述专利申请的公开内容通过引用完整地包含在本申请中。这种液冷固有的缺点在于，单体主体需要额外的壳体，这会产生额外的结构空间需求。此外，相对于在先已知的冷却方法，仍没有明显改善可实现的冷却效能。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于电池系统的接触及调温装置，利用所述接触及调温装置能够在仅略微增大结构空间的同时实现对各个电池单体良好的冷却。此外，本专利技术的目的是，提供一种结构空间需求略有提高但同时具有改进的冷却效果的电池系统。最后，本专利技术的目的是，提供一种改进的用于对电气系统进行接触和调温的方法。根据本专利技术，所述目的通过具有方案1的特征的接触及调温装置、通过具有方案10的特征的电池系统以及通过具有方案19的特征的用于对电气系统进行电接触和调温的方法来实现。根据本专利技术的构思的有利的改进方案是从属权利要求的主题。本专利技术实现了一种用于电池系统的接触及调温装置，所述接触及调温装置具有用于引导调温流体的流体引导系统，所述流体引导系统由多个流体引导元件形成并且被设定为用于接触电池系统的放电体或触点，从而在相关放电体与相关流体引导元件以及调温流体之间实现热交换，其中，第一数量的流体引导元件由导电材料制成，而第二数量的流体引导元件由不导电材料制成，以便通过所述流体引导系统实现与放电体的电接触而不管温度如何。此外，本专利技术实现了一种电池系统，所述电池系统具有多个电连接的电池单体，所述电池单体分别具有第一极性的放电体和第二极性的放电体，其中，所述放电体通过根据本专利技术的接触及调温装置实现热与电相互独立地连接。此外，本专利技术提供了一种用于对电气系统进行电接触和调温的方法，包括：通过流体引导系统向电气系统的电接头引导调温流体，所述流体引导系统包括多个流体引导元件；在相关接头与相关流体引导元件以及调温流体之间实现热交换；通过流体引导系统电接触所述电接头；由导电材料制成的第一数量的流体引导元件和由不导电材料制成的第二数量的流体引导元件用于实现流体引导系统与电接头的电接触而不管电接头的温度如何。就是说，本专利技术的基本构思在于，实现一种用于冷却电池系统(牵引电池)的各个电池单体的(单体)放电体或电触点的冷却系统或流体引导系统，在所述冷却系统或流体引导系统中，流体或冷却管道同时用作电(高电流)连接结构。这是以这样的认知为基础的，即，经由放电体与单体化学物直接接触，由此进行良好的热传递，这种热传递可以用于冷却或调温目的。根据本专利技术，还有一个优点是，通过将热的调温装置与电的接触装置相组合还可冷却汇流排、即各电池单体的放电体之间的电连接结构，否则在所述汇流排中会出现欧姆损耗。根据本专利技术的一个优选实施方案，将抗击穿的、可流动的介质用作调温流体，所述介质例如为油、优选为高科技液体3MTMNovecTM或类似物。流体引导系统的能导电的流体引导元件优选被构造成由铝或其他合适的金属制成的引导元件，从而以汇流排的形式在电池系统的相关放电体之间形成电连接结构。此外还设有另外的由起绝缘作用的不导电材料、特别是塑料制成的流体引导元件。所述流体引导元件优选被构造成管道元件。这样形成的流体引导元件可以直接设置在由(棱柱形的)电池单体组成的常规布置的系统上，这里，在相应地设计流体引导元件的尺寸时，在电池系统的高度上额外的位置占用仅为约10mm。为了补偿在电池系统的区域内发生的热膨胀，所有或个别流体引导元件、特别是导电的流体引导元件可以被构造成波纹管或者包括波纹管段。为了确保导电的流体引导元件在放电体上的电接触，相关的流体引导元件可以与弯曲的板段连接、优选是钎焊，所述板段本身此时可以材料锁合地固定、优选熔焊在放电体上。以这种方式可以在结构空间需求较小的同时实现非常好的冷却效能。根据本专利技术的接触及调温装置的另一个改进方案设定，调温主要通过调温流体进行，而电接触通过导电的流体引导元件(壁部)的材料进行。这里已经证明有利的是，能良好导电的材料通常也具有良好的导热性，从而热量能够由放电体经由流体引导元件释放到调温流体上并能由调温流体导出。根据本专利技术的接触及调温装置的另一个改进方案设定，导电的流体引导元件的至少一部分(Unteranzahl)被构造成波纹管或具有波纹管段。这用于补偿热膨胀，这已经在上面指出。在根据本专利技术的接触及调温装置的又一个设计方案中可以设定，导电的流体引导元件由金属的、导电且导热的材料构成，所述材料优选是铝、铜或其合金，或者是钢，但本专利技术并不限于确定的材料。此外，在根据本专利技术的接触及调温装置的改进方案中还可以设定，所述不导电的流体引导元件由塑料或弹性体构成，优选是但不限于EPDM或有机硅。以这种方式可以在必要的位置处实现良好的电绝缘。根据本专利技术的接触及调温装置的另一个改进方案还可以设定，流体引导系统具有用于与放电体面式地接触、优选与放电体整面地接触的接触区，所述接触区优选位于导电的流体引导元件的区域中，所述接触区相应地可以是部分展平的。以这种方式可以在流体引导系统和放电体之间确保实现良好的热和电接触，这种接触特别是还可以通过材料锁合(钎焊、熔焊、粘合)来增强。此外，在根据本专利技术的接触及调温装置中还可以设定，在流体引导系统与放电体之间的所述接触区中，导电的流体引导元件的外轮廓与放电体的表面轮廓相适配，优选是展平的，或者，在所述接触区中额外地设有接触元件，所述接触元件一方面与导电的流体引导元件的外表面相适配，另一方面与放电体的表面轮廓相适配。以这种方式得到多种在流体引导元件与放电体之间实现能导电和能导热的连接的可能性。在对附图的说明中将举例详细说明可能的有利的设计方案。这里，在根据本专利技术的接触及调温装置的一个改进方案中还可以设定，所述接触元件由导电和导热的金属材料构成并且优选材料锁合地与导电的流体引导元件连接、最为优选地钎焊、熔焊或粘合。以这种方式确保在所述构件之间实现良好且可靠的连接，这种连接也能承受特别是在机动车领域中的高负荷。此外，在根据本专利技术的接触及调温装置中还可以设定，所述流体引导系统在流体技术上与如由DE102017117263已知的特别是用于电池单体的额外调温装置连接。此时有利的是，根据本专利技术的接触及调温装置与所述额外的调温装置电隔离。在根据本专利技术的电池系统的改进方案中可以设定，将抗击穿的、可流动的介质用作调温流体，所述介质优选为高科技液体3MTMNovecTM或类似物，上面已经指出了这一点。在根据本专利技术的电池系统的另一个改进方案中可以设定，根据不同的布线类型，在不同的电池单体之间将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电池系统(1)的接触及调温装置(3)，所述接触及调温装置具有用于引导调温流体(F)的流体引导系统，所述流体引导系统由多个流体引导元件(3a、3b、3c、...)形成并且被设定为用于接触所述电池系统(1)的放电体(2b、2c)，从而在相关放电体(2b、2c)与相关流体引导元件(3a)以及所述调温流体(F)之间实现热交换，其中，第一数量的所述流体引导元件(3a、3b)由导电材料制成，而第二数量的所述流体引导元件(3c)由不导电材料制成，以便通过所述流体引导系统实现与所述放电体(2b、2c)的电接触而不管温度如何。

【技术特征摘要】
2018.05.02 DE 102018110527.41.一种用于电池系统(1)的接触及调温装置(3)，所述接触及调温装置具有用于引导调温流体(F)的流体引导系统，所述流体引导系统由多个流体引导元件(3a、3b、3c、...)形成并且被设定为用于接触所述电池系统(1)的放电体(2b、2c)，从而在相关放电体(2b、2c)与相关流体引导元件(3a)以及所述调温流体(F)之间实现热交换，其中，第一数量的所述流体引导元件(3a、3b)由导电材料制成，而第二数量的所述流体引导元件(3c)由不导电材料制成，以便通过所述流体引导系统实现与所述放电体(2b、2c)的电接触而不管温度如何。2.根据权利要求1所述的接触及调温装置(3)，其中，调温主要通过所述调温流体(F)进行，而电接触通过导电的所述流体引导元件(3a、3b)的材料进行。3.根据权利要求1或2所述的接触及调温装置(3)，其中，导电的所述流体引导元件(3a、3b)的至少一部分被构造成波纹管或者具有波纹管段(3a’)。4.根据权利要求1至3之一所述的接触及调温装置(3)，其中，导电的所述流体引导元件(3a、3b)由金属的、导电且导热的材料构成，所述材料优选是铝、铜或其合金，或者是钢。5.根据权利要求1至4之一所述的接触及调温装置(3)，其中，不导电的所述流体引导元件(3c)由塑料或弹性体构成，优选由EPDM或有机硅构成。6.根据权利要求1至5之一所述的接触及调温装置(3)，其中，所述流体引导系统具有用于与所述放电体(2b、2c)面式接触、优选与所述放电体(2b、2c)整面地接触的接触区，所述接触区优选位于导电的所述流体引导元件(3a、3b)的区域中。7.根据权利要求6所述的接触及调温装置(3)，其中，在所述接触区中，导电的所述流体引导元件(3a、3b)的外轮廓与所述放电体(2b、2c)的表面轮廓相适配，优选是展平的，或者，在所述接触区中额外地设有接触元件(4)，所述接触元件一方面与导电的所述流体引导元件(3a、3b)的外表面相适配，另一方面与所述放电体(2b、2c)的表面轮廓相适配。8.根据权利要求7所述的接触及调温装置(3)，其中，所述接触元件(4)由导电和导热的金属材料构成并且优选材料锁合地与导电的所述流体引导元件(3a、3b)连接、最为优选地是焊接。9.根据权利要求1至8之一所述的接触及调温装置(3)，其中，所述流体引导系统在流体技术上与根据DE102017117263的额外的调温装置连接，但与所述额外的调温装置电隔离。10.一种电池系统(1)，所述电池系统具有多个电连接的电池单体(2)，所述电池单体(2)分别具有第一极性的放...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·埃伦伯格，J·乌利齐，
申请(专利权)人：威茨曼有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE