电池装置及其在机动车辆中的用途制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电池装置(1)，其包括电池外壳(3)，在该电池外壳中，设置和/或封装有一个堆叠在另一个之上的在堆叠方向(9)上沿着堆叠中心轴线(6)接触的可充电单独电池单元(10)的电池堆叠(5)，其中电池外壳(3)具有外壳底座(11)，电池堆叠(5)以平坦并保持接触的方式布置和保持在该外壳底座上，其中，为了控制电池堆叠(5)的温度，外壳底座(11)具有热交换器部分(15)，流体流过或能够流过该热交换器部分，并且其通过型材结构(25)被加强以防止变形。并且其通过型材结构(25)被加强以防止变形。并且其通过型材结构(25)被加强以防止变形。

【技术实现步骤摘要】
电池装置及其在机动车辆中的用途


[0001]本专利技术涉及根据权利要求1所述的电池装置及其在机动车辆中的用途。

技术介绍

[0002]用于电池装置的结构解决方案是众所周知的。然而，随着对其事故安 全性的要求的提高，需要能够为电池装置提供结构改进的解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供电池装置的改进的或至少另外的实施例。尤其 是尝试实现对于外部力荷载的抵抗性更强的电池装置。
[0004]在本专利技术的情况下，尤其通过独立权利要求的主题，解决该目的。有 利的实施例是从属权利要求和说明的主题。
[0005]本专利技术的基本思想在于将冷却系统的功能和壳体加强件的功能结合起 来，以吸收电池装置的电池外壳的外壳底座中的力效应。
[0006]为了该目的，根据本专利技术的电池装置具有电池外壳，该电池装置尤其 可用于机动车辆中，其中设置和/或封装有一个堆叠在另一个之上的在堆叠 方向上沿着堆叠中心轴线接触的可充电单独电池单元的电池堆叠。电池外 壳由此具有有利地一体式或多件式的外壳底座，电池堆叠在其上以平坦的 方式进行接触布置，或间接地进行布置和保持，尤其是通过互连接触装置。 在第一替代方案的情况下，电池单元可例如固定并布置在外壳底座的大表 面上，使其以平坦和/或无间隙的方式紧靠该大表面。在第二替代方案的情 况下，尤其是当不能实现电池堆叠以平坦和/或无间隙的方式抵着外壳底座 的大表面时(例如由于在生产电池装置及其组件期间不可避免的制造容差)， 和/或为了改善电池堆叠与外壳底座的热连接，接触装置，尤其是导热化合 物或导热垫，尤其是以无间隙方式将电池堆叠连接到外壳底座，布置在电 池堆叠和外壳底座之间。为了能够控制可以在运作期间加热的电池堆叠、 以及可选地电池装置的布置在电池外壳中的其他组件的温度，设置外壳底 座具有热交换器部分，流体流过或能够流过该热交换器部分，以控制电池 堆叠的温度。在加热操作中，热交换器部分可用作热源，其中电池堆叠被 加热，或在冷却操作中，它可用作散热器，由此冷却电池堆叠。取决于热 交换器部分的操作模式，流经该部分的流体要么提供加热所需的热能，要 么释放由此产生的热能。特别地，可由此将电池堆叠的温度维持在指定或 可指定的工作温度窗口中。
[0007]除了温度控制功能外，为了同时为电池装置提供相对较高的电阻，以 分别抵抗由于施加力或力效应而产生的弹性和塑性变形，设置通过型材结 构，尤其是相对于堆叠中心轴线横向和/或纵向地，加强外壳底座。型材结 构具有这样的益处：一方面，由于对电池外壳施加力，外壳底座相对抵抗 弹性和塑性变形，由此，电池堆叠和电池装置的可选其他组件(布置在电 池外壳中)受到保护，免受损坏。另一方面，至少在一定程度上，型材结 构可用作能量吸收器和/或冲击吸收器，由此限定一类防撞结构，这是因为 它通过弹性和/或塑
性变形和/或加热吸收和/或耗散施力期间转换的能量。 换句话说，电池装置因此可以承受相对较高的力效应。
[0008]在本专利技术的范围内，刚度这个术语有利地理解为物体对由于施加力而 产生的的弹性和塑性变形的抵抗性。在该语境中，还必须解释，分别对电 池外壳或外壳底座施加的力可能是事故的结果，在事故期间，外力从下方 和/或侧向和/或从前方作用于电池外壳上。
[0009]型材结构有利地具有与外壳底座一体的支柱和管道腔，它们在整个外 壳底座上延伸，和/或可由外壳底座形成。当在横截面中观察型材结构时， 支柱和管道腔可限定一类支撑或桁架模式，其优选地以优化能量吸收能力 的目的设计，即最大地加强外壳底座。管道腔的管道腔横截面表面尤其设 计为是三角形、四边形、多边形，或圆形的。可设想的是，型材结构集成 在热交换器部分中或由其形成。
[0010]然而，还有利地，除了热交换器部分以外，还可以设置外壳底座具有 型材结构部分，其在功能上和/或空间上相对于热交换器部分是分离的，其 中，所述型材结构由热交换器部分和/或型材结构部分形成。这意味着尽管 型材结构部分和热交换器部分可以在功能上和/或空间上是分离的元件，所 述型材结构由热交换器部分和/或型材结构部分形成。外壳底座可由此设计 为是相对硬的。
[0011]型材结构部分可具有多个中空型材管道，这些管道彼此平行排列并且 特别是平行于或横向于堆叠中心轴线定向，并且有利地设计为相对于它们 的主要扩展(main expansion)具有恒定的横截面表面。在其主要扩展中， 中空型材管道有利地每个都限定型材管道中心轴线。型材管道中心轴线可 处于共同平面中或可在这样的共同平面上延伸，其中，该平面优选地相对 于外壳底座的一个或所有大表面平行地取向。此外，中空型材管道每一个 都可以具有净空的空心型材横截面表面(clear hollow profile cross sectionalsurface)，相对于相应的中空型材管道的主要扩展，其表面积恒定。中空 型材管道的空心型材横截面表面有利地被相应的中空型材管道的中空型材 管道壁完全包围。可选地，两个直接相邻的中空型材管道共享一个中空型 材管道壁。
[0012]还有利地，中空型材管道的所述空心型材横截面表面可具有三角形、 四边形、多边形，或圆形表面形状，并可设计为在相应的中空型材管道的 整个长度上的表面积是恒定的。在此，“在整个长度上”这个表达有利地 还指中空型材管道的相应的主要扩展。可由此成本有效地并大量地生产相 应的中空型材管道。
[0013]此外，当相对于外壳底座单独地形成的加强元件插入型材结构部分的 所述中空型材管道的至少一个中或至少10％或最多90％中时，是有利的。 加强元件可每个都通过隔热和/或吸能材料实现，这可以是例如PU泡沫。 加强元件也可通过减震材料形成，或可具有这样的减震材料。电池外壳整 体可通过配备有这样的加强元件的型材结构部分隔热，和/或可实现改善的 吸收和/或改善的刚度。
[0014]至少一个这样的加强元件可尤其在中空型材管道的型材管道中心轴线 方向上延伸，其中，加强元件插入相应的中空型材管道的整个长度的至少 10％和/或最多90％上。替代地或附加地，至少一个这样的加强元件可填充 相应的中空型材管道的净空的空心型材横截面表面的至少10％和/或最多 90％或完全处于插入状态，和/或可通过与相应中空型材管道的中空型材管 道壁的接触来支承自身，该中空型材管道壁包围相应的净空的空心
型材横 截面表面。可尤其设置，当插入中空型材管道时，每个加强元件固定到相 应的中空型材管道的中空型材管道壁，其中，可有利地实现物质对物质的 结合，例如粘合或焊接，或非形状配合和/或形状配合连接，例如夹紧或螺 纹连接。相应的加强元件由此约束地，但可选地可释放地，连接到外壳底 座。
[0015]热交换器部分可还尤其具有多个流体管道，这些管道彼此平行排列并 且特别是平行于或横向于堆叠中心轴线定向，并且设计为具有恒定的横截 面表面，流体流过或可流过该横截面表面。流体管道有利地相互连接，以 流体连通，使得流体的流体路径可延伸穿过所述流体管道，热交换器部分 可沿着该流体路径被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池装置(1)，尤其用于机动车辆(2)，所述电池装置：
‑
包括电池外壳(3)，其中设置和/或封装有一个堆叠在另一个之上的在堆叠方向(9)上沿着堆叠中心轴线(6)接触的可充电单独电池单元(10)的电池堆叠(5)，
‑
其中，所述电池外壳(3)具有外壳底座(11)，所述电池堆叠(5)以平坦并保持接触的方式布置和保持在所述外壳底座上，
‑
其中，为了控制所述电池堆叠(5)的温度，所述外壳底座(11)具有热交换器部分(15)，流体流过或能够流过所述热交换器部分，并且所述热交换器部分由型材结构(25)加强。2.根据权利要求1所述的电池装置(1)，其特征在于，所述型材结构(25)具有支柱(27)和管道腔(28)。3.根据权利要求1或2所述的电池装置(1)，其特征在于，
‑
所述外壳底座(11)具有型材结构部分(29)，其在功能上相对于所述热交换器部分(15)是分离的，
‑
其中，所述型材结构(25)由所述热交换器部分(15)和/或所述型材结部分(29)形成。4.根据权利要求3所述的电池装置(1)，其特征在于，所述型材结构部分(29)具有多个中空型材管道(30)，其相互平行并具有恒定的横截面表面。5.根据权利要求4所述的电池装置(1)，其特征在于，所述中空型材管道(30)的净空的空心型材横截面表面(35)具有三角形、四边形、多边形，或圆形表面形状，并在各个中空型材管道(30)的整个长度上的表面积恒定。6.根据权利要求4或5所述的电池装置(1)，其特征在于，相对于所述外壳底座(11)单独形成的加强元件(37)被插入所述型材结构部分(29)的所述中空型材管道(30)中。7.根据权利要求6所述的电池装置(1)，其特征在于，
‑
至少一个加强元件(37)沿着所述中空型材管道(30)的型材管道中心轴线(31)的方向在所述加强元件(37)插入其中的相应的中空型材管道(30)的长度上延伸，和/或
‑
所述加强元件(37)在插入状态下填充相应的中空型材管道(30)的净空的空心型材横截面表面(35)，并且在相应的中空型材管道(30)的中空型材管道壁(36)上接触地支承自身，所述中空型材管道壁(36)完全环绕相应的净空的空心型材横截面表面(35)。8.根据前述权利要求之一所述的电池装置(1)，其特征在于，
‑
所述热交换器部分(15)具有多个流体管道(16)，这些管道相互平行，具有恒定的横截面表面并且彼此连接以流体连通，流体流过或能够流过所述横截面表面，
‑
其中，用于流体的流体路径(17)延伸穿过所述流体管道(16)，所述热交换器部分(15)
能够沿着所述流体路径被流体冲洗。9.根据权利要求8所述的电池装置(1)，其特征在于，所述流体管道(16)的净空的流动横截面表面(22)具有三角形、四边形、多边形，或圆形表面形状，并且在相应的流体管道(16)的整个长度上的表面积恒定，流体流过或能够流过所述流动横截面表面。10.根据权利要求8或9所述的电池装置(1)，其特征在于，所述流体路径(17)以曲折形的方式设计，并相对于所述堆叠中心轴线(6)横向或平行地延伸，以使得在所述堆叠方向(9)上或与之横向地在堆叠横向中心轴线(7)的方向上，所述热交换器部分(9)能够被流过。11.根据前述权利要求之一所述的电池装置(1)，其特征在于，
‑
所述外壳底座(11)由一个或多个底座主体(4)形成，这些底座主体每一个都是整体结合的组件，和/或
‑
所述一个或多个底座主体(4)每一个都具有热交换器部分(15)和型材结构部分(29)。12.根据前述权利要求之一所述的电池装置(1)，其特征在于，
‑
所述外壳底座(11)通过挤压型材实现，和/或
‑
所述一个或多个底座主体(4)通...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：