机动车电池制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车电池，包括电池模块，具有多个堆垛状布置的电池单池；包围电池模块的保持结构，保持结构具有两个侧面部件，所述侧面部件平行于由电池单池构成的这种堆垛的侧面壁并且在电池模块的对置的侧面壁处布置；布置在电池模块下方的冷却体；布置在冷却体和电池模块的下侧面之间的第一热量传导垫，所述第一热量传导垫将所述电池模块与所述冷却体热耦合。为了改善机动车电池的热量导出，在构造在两个相邻的电池单池之间的中间区域中的至少一个中布置有能够传导热量的元件，其从所述中间区域延伸出来直至所述保持结构的侧面部件中的至少一个处并且在其处热接触。能够传导热量的元件在其处热接触的侧面部件此外与所述冷却体热耦合。此外与所述冷却体热耦合。此外与所述冷却体热耦合。

【技术实现步骤摘要】
机动车电池


[0001]本专利技术涉及一种按权利要求1的前序部分所述的机动车电池。

技术介绍

[0002]由实际公开的机动车电池，如例如其用作混合动力车辆中的或电动车辆中的动力蓄电池或者能量存储器，典型地拥有一个或多个电池模块，其中，每个电池模块具有多个堆垛状布置的电池单池。为了确保符合规定的运行并且避免这种机动车电池的损坏以及为了实现尽可能长的使用寿命，所述机动车电池必须在限定的温度范围中运行。在此，例如由现有技术公开了在电池模块的下方布置有冷却板，所述冷却板由冷却流体流动通过，用以冷却所述电池模块。
[0003]在图1中以透视分解图示示出了这种现有技术公开的机动车电池。所述机动车电池1可以是锂离子电池形式的高功率电池或高电压电池，如其使用作为动力蓄电池用于至少部分地电驱动的车辆那样。
[0004]下面也简称为电池的机动车电池1包括电池模块2，所述电池模块具有多个堆垛状并排地或者说重叠地布置的电池单池3。在图1中所示的例子中，这是十二个电池单池，这些电池单池为了更好地相互区分而用附图标记3.x表示，其中，“x”表示十二个电池单池中特定的电池单池。所述电池单池以自身已知的方式通过布置在电池单池的上侧面3c处的单池连接件并联或串联，从而在后部的单池3.12处截取电池模块2的正极12并且在第一电池单池3.1处截取电池模块2的负极11。
[0005]在电池模块2上布置有电子单元16，所述电子单元用于检测各个电池单池3的电压并且用于控制电池运行，并且此外能够用于补偿各个单池3的不同的充电状态。所述电子单元16也称作所谓的平衡电路（Balancing Board）。
[0006]所述机动车电池1还包括包围电池模块2的保持结构，所述保持结构实施成框架结构和/或壳体。所述保持结构包括两个侧面部件6，所述侧面部件平行于由电池单池构成的堆垛的侧面壁布置，或者说在电池模块2的对置的侧面壁处布置。所述保持结构还包括放置在电子单元6上的盖子7、在侧面部件6的前部的端部区域处贴靠在电池模块2的前部的端面侧面处的前部的端面部件13以及对应的在侧面部件6的后部的端部区域处贴靠在电池模块2的后部的端面侧面处的后部的端面部件14。在侧面部件6和电池模块2的侧面壁之间还嵌入有纸层15，所述纸层应该防止由侧面部件6引起的电池单池的机械损坏、例如刮坏。通过四个接合到设置在保持结构的四个角落处的螺栓套17中的螺栓（没有示出），单池模块2与保持结构拧紧。
[0007]所述保持结构防止单池在电循环时过于强烈的膨胀。为了减少重量，所述侧面部件6还具有凹口6d。为了冷却电池模块2，在电池模块2下方布置有用于形成底部冷却的冷却板，其在图1中没有示出。在运行中在电池单池中形成的热量向下传导到冷却板中。在冷却板和电池模块2的下侧面之间还布置有也称作间隙垫的热量传导垫，电池模块通过所述热量传导垫与冷却板进行热耦合，并且所述热量传导垫在拧紧单池模块时与壳体压在一起。
除了热连结之外，所述间隙垫还用于补偿不平坦性。
[0008]在图1中所示的机动车电池1设计用于与客车一起使用。为了实现成本优势、尤其规模经济效应，值得期望的是，所述机动车电池1也用在载货车辆领域中。然而在载货车辆领域中，对机动车电池提出了更高的功率要求。在本专利技术的范围中确定，所存在的冷却设计方案不足够用于满足载货车辆领域中存在的更高的功率要求，因为电池单池3的热量没有足够地导出。因此出现从具有较高温度的、电池单池的上侧面、也就是面对盖子7的侧面至其具有较低温度的下侧面、也就是面对冷却板的侧面的相对高的温度梯度。
[0009]由现有技术公开了，借助于冷却片能够改善电池单池中形成的热量的导出。如此，公开文件DE 10 2012 218 764 A1例如提出，通过面状的基体分别将一个冷却片与电池单池的侧面进行热耦合，其中，该基体具有冷却通道。然而额外地置入冷却片会强烈地改变机动车电池1的现有的尺寸和结构，然而这由于成本缘故刚好应该避免。此外，由现有技术公开了，除了底部冷却之外还设置有额外的顶部冷却或导体冷却，这现在又会要求显著地改变现有的电池模块1的结构。尤其在顶部冷却的情况下必须满足非常严格的密封性要求，因为顶部冷却会在电子单元16的流引导的部件附近延伸。

技术实现思路

[0010]由此，本专利技术的任务是提供一种具有改善的冷却功率的机动车电池。本专利技术的任务尤其是如下地改进在图1中所描述的机动车电池，从而实现电池模块2的改善的冷却，其中，至今为止的机动车电池的基本结构应该尽可能地得到保持。尤其不应该显著地改变电池模块2的尺寸、所谓的包装。
[0011]该任务通过具有主权利要求的特征的机动车电池得到解决。本专利技术的有利的实施方式和应用方案是从属权利要求的主题并且在下面的描述中在部分参照附图的情况下更详细地进行解释。
[0012]按本专利技术的机动车电池以自身已知的方式包括电池模块，所述电池模块具有多个堆垛状并排地布置的电池单池。此外，所述机动车电池包括包围电池模块的保持结构，其具有两个侧面部件，这两个侧面部件平行于由电池单池构成的这种堆垛的侧面壁布置或者说在电池模块的对置的侧面壁处布置。此外，所述机动车电池包括布置在电池模块下方的冷却体、例如冷却板，其优选能够由冷却流体流动通过。
[0013]此外，在冷却体和电池模块的下侧面之间布置有热量传导垫，所述热量传导垫将电池模块与冷却体进行热耦合。所述热量传导垫还用于补偿不平坦性。所述热量传导垫在下面称作第一热量传导垫，为了更好地与下面还有待描述的第二热量传导垫进行区分。所述热量传导垫能够以自身已知的方式实施。这种热量传导垫也称作“间隙垫”。热量传导垫用于更好地导出在电池模块运行时在电池单池中形成的热量。通过将热量传导垫在电池模块装配时置入到冷却体上能够避免通过不平坦性形成的强烈阻止热量传递的空气腔，因为热量传导垫将空气从该中间空间中挤出并且如此改善电池模块与冷却体或者说冷却板之间的热量传递。
[0014]根据本专利技术的一般的观点，在构造在两个相邻的电池单池之间的中间区域中的至少一个中布置有能够传导热量的元件，该元件从中间区域出发延伸直至保持结构的侧面部件中的至少一个处并且在其处热接触。所述连接元件在中间区域中构造了与至少一个电池
单池的、优选两个电池单池的壁的热接触，所述连接元件布置在所述电池单池之间。由此，所述连接元件位于电池模块的相邻的电池单池的两个相互面对的侧面壁之间并且优选贴靠在两个电池单池的两个侧面壁处。此外，能够传导热量的元件在其处热接触的侧面部件与冷却体进行热耦合。
[0015]由此，按本专利技术使用保持结构的两个侧面部件中的至少一个侧面部件，用以侧向地将热量从电池模块中导出并且通过相应的侧面部件将热量输入给冷却体。由此，电池单池的、在运行中形成的热量不仅从上向下传导至冷却体，所述热量而且也部分地侧向地从电池模块中导出并且通过保持结构的侧面部件输入给冷却体。由此能够减少在较高功率要求的情况下形成的朝冷却板的强烈的温度梯度。特别有利的是，为此使用保持结构的现有的侧面部件，所述侧面部件除了至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.机动车电池，包括电池模块（2），所述电池模块具有多个堆垛状布置的电池单池（3）；包围所述电池模块（2）的保持结构，所述保持结构具有两个侧面部件（6），所述侧面部件平行于由电池单池（3）构成的这种堆垛的侧面壁并且在所述电池模块（2）的对置的侧面壁处布置；布置在所述电池模块（2）下方的冷却体（10）；布置在所述冷却体（10）和所述电池模块（2）的下侧面之间的第一热量传导垫（9），所述第一热量传导垫将所述电池模块（2）与所述冷却体（10）热耦合；其特征在于，在构造在两个相邻的电池单池（3）之间的中间区域（4）中的至少一个中布置有能够传导热量的元件（5），所述能够传导热量的元件从所述中间区域延伸出来直至所述保持结构的侧面部件（6）中的至少一个处并且在其处热接触；所述能够传导热量的元件（5）在其处热接触的侧面部件（6）与所述冷却体（10）热耦合，并且所述能够传导热量的元件在其处热接触的侧面部件（6）通过第二热量传导垫（8）与所述冷却体（10）热耦合，所述第二热量传导垫布置在所述侧面部件（6）的下侧面（6c）和所述冷却体（10）之间，其中，所述能够传导热量的元件在其处热接触的侧面部件（6）在所述侧面部件的下部的端部处具有矩形的边缘（6b），所述矩形的边缘贴靠在所述电池模块（2）的下侧面（2a）处，其中，所述第二热量传导垫（8）在所述矩形的边缘（6b）下方并且沿着所述矩形的边缘（6b）并且侧向于所述第一热量传导垫（9）延伸，并且所述第二热量传导垫（8）具有比所述第一热量传导垫（9）小的厚度。2.按权利要求1所述的机动车电池，其特征在于，连接元件（5）的、从所述中间区域（4）中伸出的区段（5c）具有折弯的或者弯曲的边缘（5b），所述连接元件借助于所述伸出的区段安置在所述侧面部件中的一个处。3.按权利要求1所述的机动车电池，其特征在于，所述能够传导热量的连接元件是热量传导膜（5）。4.按权利要求3所述的机动车电池，其特征在于，所述热量传导膜（5）在中间空间（4）中（a）与至少一个单池（3）的壁粘结；并且/或者（b）由两个相邻的单池（3）的对置的壁夹住。5.按权利要求1或2中任一项所述的机动车电池，其特征在于，所述能够传导热量的连接元件是热量传导片板。6.按上述权利要求中任一项所述的机动车电池，其特征在于，所述热量传导元...

【专利技术属性】
技术研发人员：R布劳恩，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士股份公司，
类型：发明
国别省市：