蓄电池装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置。蓄电池装置具有在X方向上堆叠以形成至少一个电池块的多个电池单元。至少一个电池块具有沿Y方向的两个相反的接触侧面、沿Z方向上的两个相反的支撑侧面和沿X方向的两个相反的夹持侧面。此外，蓄电池装置具有包括至少一个部件内部的壳体，在至少一个部件内部中布置有至少一个电池块。蓄电池装置还具有冷却设备，冷却流体能够流过冷却设备，以使至少一个电池块中的电池单元冷却。根据本发明专利技术，在相应部件内部中的至少一个电池块能够在多侧上被冷却流体围绕着流动，或者能够在多侧上被冷却流体围绕着流动且能够至少部分地被冷却流体流过，使得部件内部形成冷却设备的能够被冷却流体流过的一部分。

Battery device

【技术实现步骤摘要】
蓄电池装置
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置。
技术介绍
从现有技术已知用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置。此处，多个电池单元容纳在电池模块中并布置在壳体中。为了实现电池模块的功能，在此处电池单元是温控的。特别是在具有高功率密度和所需的快速充电能力的蓄电池装置中，有效的冷却是必不可少的。从WO2017/026312A1中已知具有直接空气冷却的蓄电池装置。此处，空气直接围绕电池单元流动因此使电池单元冷却。因为，空气具有相对低的吸热能力，必须抵靠接触表面引导大量的空气流。此处，空气随机地分布在壳体中或围绕电池块在所谓的圆形路径中被引导。大量的空气流也需要壳体中的更大的中间空间，这对于蓄电池装置的安装空间要求是不利的。此处排热量保持很小，使得必须通过液体冷却液进行有效冷却。为此，通常，电池单元在电池模块中通过冷却板冷却，所述冷却板以热传递方式与单个电池单元接触。液体冷却液流过冷却板从而使冷却板冷却。不利的是，直接冷却电池单元的构思不易转用到液体冷却液，并且迄今为止仅在电池单元的单个区域中才实现液体冷却液直接冷却，例如对电池单元的分流部。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对通用类型的蓄电池装置提出一种克服了所述缺点的改进或至少替代性的实施例。根据本专利技术，该问题通过独立权利要求1的主题解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。本专利技术基于这样的总体构思，即，通过将冷却流体直接作用在电池单元上，从而在蓄电池装置中实现有效且均匀的冷却。为混合动力或电动车辆提供蓄电池装置，所述蓄电池装置具有多个电池单元，所述多个电池单元在X方向上堆叠以形成至少一个电池块。然后，电池块具有在垂直于X方向的Y方向上彼此相反地布置的第一接触侧面和第二接触侧面。此外，电池块具有在垂直于X方向和Y方向的Z方向上彼此相反地布置的第一支撑侧面和第二支撑侧面。此外，电池块具有在X方向上彼此相反地布置的两个夹持侧面。此外，蓄电池装置具有壳体，所述壳体具有至少一个部件内部，在所述至少一个部件内部中布置有至少一个电池块。此外，所述蓄电池装置具有冷却设备，冷却流体能够流过所述冷却设备，以使所述至少一个电池块中的电池单元冷却。根据本专利技术，在相应部件内部中的至少一个电池块能够被冷却流体围绕着流动，或者能够在多侧上被冷却流体围绕着流动且能够至少部分地被冷却流体流过，使得部件内部形成冷却设备的能够被冷却流体流过的一部分。至少一个电池块布置在壳体的部件内部中，其中壳体的壁限定部件内部，并且在部件内部内，冷却流体直接作用于至少一个电池块及其电池单元。由此，至少一个电池块能够被有效且在多侧上被冷却。优选地，在部件内部中，冷却流体在部件内部中在垂直于X方向的至少四侧上直接作用于至少一个电池块。有利地，冷却流体是介电的，使得至少一个电池块(即，冷却流体能够围绕该电池块流动并且流过该电池块)的功能不会受到损害。通过冷却流体对至少一个电池块及其电池单元的直接作用，单个电池单元能够有效且均匀地被冷却。在蓄电池装置的进一步改进中，冷却设备具有分配器和收集器。分配器和收集器从外部通向部件内部，使得冷却流体能够通过分配器流入部件内部，并且能够通过收集器从部件内部排出。通过分配器和收集器，冷却流体能够在部件内部中均匀分布，由此能够实现电池单元几乎均匀的冷却。此外，在部件内部中，分配器和收集器能够在X方向上沿至少一个电池块延伸。于是，流体的主要流体流垂直于X方向对齐。这样，冷却流体在垂直于X方向的一侧上围绕至少一个电池块的各电池单元流动，从而对所述至少一个电池块进行有效冷却。有利地，分配器能够由分配通道形成并且收集器由收集通道形成。然后，分配通道和收集通道分别经由多个流体开口通向部件内部。优选地，分配通道和收集通道分别在壳体的壁中形成，壳体的壁在朝向外部的一侧限定部件内部，例如，壳体的壁面向电池块的相应的接触侧面。流体开口有利地穿过相应的壁。流体开口能够在X方向上在分配通道中均匀地分布，使得冷却流体从在X方向上均匀分布的分配通道流出。特别地，随后冷却流体能够以相邻的方式离开至少一个电池模块的所有电池单元，使得电池单元能够被有效地冷却而不管其在电池块中的位置。因此，收集通道的流体开口能够使冷却流体从部件内部均匀地排出。在相应的部件内部，因此围绕至少一个电池块在X方向上能够获得均匀的流和温度的均匀分布。在蓄电池装置的有利实施例中，在分配器和收集器之间，为冷却流体的第一部分流提供第一流动路径，为冷却流体的第二部分流提供第二流动路径。此处，第一流动路径和第二流动路径引导相应的部分流，使其垂直于X方向彼此相反地围绕电池块。有利地，分配器还布置为与第一接触侧面和第二支撑侧面的第一边缘相邻，收集器布置为与第二接触侧面和第一支撑侧面的第二边缘相邻。第一边缘由直线或区域限定，在该直线或区域处，第一接触侧面和第二支撑侧面彼此邻接并形成电池块的直角或圆角区域。第二边缘由直线或区域限定，在该直线或区域处，第二接触侧面和第二支撑侧面彼此邻接并形成电池块的直角或圆角区域。然后，第一流动路径在第一接触侧面从第一边缘通向第一支撑侧面；在第一支撑侧面通向第二边缘并进一步通向收集器。然后，第二流动路径在第二支撑侧面从第一边缘通向第二接触侧面；在第二接触侧面通向第二边缘并进一步通向收集器。此处，两个边缘在至少一个电池块的X方向上对齐，并且两个流动路径引导相应的部分流，使其垂直于X方向围绕至少一个电池块。特别地，在部件内部中，第一部分流在第一接触侧面从第一边缘沿Z方向(或其相反方向)流动，随后在第一支撑侧面沿Y方向(或其相反方向)流到第二边缘。在部件内部中，第二部分流在第二支撑侧面从第一边缘沿Y方向(或其相反方向)流动，随后在第二接触侧面沿Z方向(或其相反方向)流到第二边缘。换句话说，第一部分流和第二部分流围绕至少一个电池块分别在两侧彼此相反地流动，使得在垂直于X方向的总共四侧上围绕至少一个电池块。第一流动路径和第二流动路径优选地是相同长度的，并且部分流优选地具有相同体积流量和相似的温度。因此，两个部分流能够在部件内部接收或发出相同的热量，使得被围绕着流过的各电池单元在至少一个电池块中被均匀且有效地冷却。特别地，因此围绕至少一个电池块在X方向上能够获得几乎均匀的温度分布。在蓄电池装置的进一步改进中，在电池块的各电池单元之间堆叠有多个电池保持器，所述电池保持器分别具有两个相反的支撑套环。此处，各支撑套环从相应的相邻电池单元沿Z方向伸出并在相应的支撑侧面处沿Y方向延伸。在相邻的支撑套环与在支撑套环之间堆叠的相应电池单元之间，在部件内部内分别形成有两个相反的部分通道，其中部分通道在相应的支撑侧面处沿Y方向延伸并且能够被冷却流体流过。例如，各支撑套环能够是L形或T形的。此处，电池保持器优选由导热材料制成，以便能够将电池单元中产生的热传递到支撑套环并从支撑套环传递给冷却流体。然后，各部分通道在Z方向上由相应电池单元的支撑套环和侧面限定，并且在X方向由电池保持器的壁限定。此处，部分通道的数量相当于电池单元数量的n倍或1/n倍。通过至少一个电池模块的支撑侧面处的部分通道，冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置(1)，/n-其中，所述蓄电池装置(1)具有多个电池单元(3)，所述多个电池单元在X方向上堆叠以形成至少一个电池块(2)，/n-其中，所述电池块(2)具有在垂直于X方向的Y方向上彼此相反地布置的第一接触侧面(4a)和第二接触侧面(4b)，/n-其中，所述电池块(2)具有在垂直于X方向和Y方向的Z方向上彼此相反地布置的第一支撑侧面(5a)和第二支撑侧面(5b)，/n-其中，所述电池块(2)具有在X方向上彼此相反地布置的两个夹持侧面(6a、6b)，/n-其中，所述蓄电池装置(1)具有壳体(7)，所述壳体具有至少一个部件内部(8)，在所述至少一个部件内部中布置有至少一个电池块(2)，并且/n-其中，所述蓄电池装置(1)具有冷却设备(9)，冷却流体能够流过所述冷却设备，以使所述至少一个电池块(2)中的电池单元(3)冷却，/n其特征在于/n相应的部件内部(8)中的至少一个电池块(2)能够在多侧上被冷却流体围绕着流动，或者能够在多侧上被冷却流体围绕着流动且能够至少部分地被冷却流体流过，使得部件内部(8)形成冷却设备(9)的能够被冷却流体流过的一部分。/n

【技术特征摘要】
20181112 DE 102018219250.21.一种用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置(1)，
-其中，所述蓄电池装置(1)具有多个电池单元(3)，所述多个电池单元在X方向上堆叠以形成至少一个电池块(2)，
-其中，所述电池块(2)具有在垂直于X方向的Y方向上彼此相反地布置的第一接触侧面(4a)和第二接触侧面(4b)，
-其中，所述电池块(2)具有在垂直于X方向和Y方向的Z方向上彼此相反地布置的第一支撑侧面(5a)和第二支撑侧面(5b)，
-其中，所述电池块(2)具有在X方向上彼此相反地布置的两个夹持侧面(6a、6b)，
-其中，所述蓄电池装置(1)具有壳体(7)，所述壳体具有至少一个部件内部(8)，在所述至少一个部件内部中布置有至少一个电池块(2)，并且
-其中，所述蓄电池装置(1)具有冷却设备(9)，冷却流体能够流过所述冷却设备，以使所述至少一个电池块(2)中的电池单元(3)冷却，
其特征在于
相应的部件内部(8)中的至少一个电池块(2)能够在多侧上被冷却流体围绕着流动，或者能够在多侧上被冷却流体围绕着流动且能够至少部分地被冷却流体流过，使得部件内部(8)形成冷却设备(9)的能够被冷却流体流过的一部分。


2.根据权利要求1所述的蓄电池装置，
其特征在于
所述冷却设备(9)具有分配器(10a)和收集器(10b)，所述分配器和收集器从外部通向部件内部(8)，使得冷却流体能够通过分配器(10a)流入部件内部(8)，并且能够通过收集器(10b)从部件内部(8)排出。


3.根据权利要求2所述的蓄电池装置，
其特征在于
所述部件内部(8)中的分配器(10a)和收集器(10b)在X方向上分别沿所述至少一个电池块(2)延伸，使得冷却流体在X方向上分散地流入部件内部(8)并且通过收集器(10b)在X方向上分散地从部件内部(8)排出，并且因此，在电池块(2)周围的冷却流体的主要流体流垂直于X方向对齐。


4.根据权利要求2或3所述的蓄电池装置，
其特征在于
-优选地在壳体(7)的壁(12a、12b)中，分配器(10a)由分配通道(11a)形成，收集器(10b)由收集通道(11b)形成，并且
-所述分配通道(11a)和收集通道(11b)分别经由多个流体开口(13a、13b)通向部件内部(8)。


5.根据权利要求2至4中之一所述的蓄电池装置，
其特征在于
-在分配器(10a)和收集器(10b)之间，为冷却流体的第一部分流(16a)提供第一流动路径(15a)，并且为冷却流体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：英戈·豪斯勒，托马斯·卡尔姆巴赫，克里斯蒂安·克恩，鲁迪格·克瑙斯，阿里礼萨·米尔萨达拉伊，海科·内夫，彼得·诺瓦克，马库斯·普拉纳多夫斯基，丹尼斯·瑞格拉夫，卡尔乌尔里希·施密德瓦尔德里希，马里奥·瓦利施，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE