CN106463798B - 能量存储装置、温度管理装置和机动车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能量存储装置(1),包括多个电能存储器(2),其中在至少两个电能存储器(2)之间布置或构成有能导热的至少一个间隔元件(3),所述间隔元件使该至少两个电能存储器(2)至少部分地彼此间隔开,所述至少一个间隔元件(3)与第一热管装置(5)的至少一个热管(4)热耦联,该第一热管装置包括至少一个热管(4),其中所述至少一个间隔元件(3)附加地与包括至少一个热管(6)的第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热耦联。
Description
技术领域
本发明涉及一种能量存储装置,包括多个电能存储器,其中在至少两个电能存储器之间布置或构成至少一个使至少两个电能存储器至少部分地彼此间隔开的、能导热的间隔元件,其中该至少一个间隔元件与第一热管装置的至少一个热管热耦联,第一热管装置包括至少一个热管。
背景技术
相应的能量存储装置是已知的并且例如在机动车技术的领域内用于向耗电器供电。这种能量存储装置包括多个彼此电连接的电能存储器。这种电能存储器例如可以是锂离子能量存储器或者说锂离子电池。典型地,在电能存储器之间布置使电能存储器彼此间隔开的间隔元件,通过间隔元件使电能存储器相互间电绝缘。
这种能量存储装置、即特别是属于该能量存储装置的电能存储器通常要被温度管理,以便例如防止过热或过冷。不仅过热而且过冷都对电能存储器和进而整个能量存储装置的运行性能造成损害。特别是与过热相关地,在可能的情况下还可能对电能存储器或整个能量存储装置造成损害。
用于对相应的电能存储器或相应的能量存储装置进行温度管理的已知的技术方案例如设置了与能导热的间隔元件热耦联的热管。这种用于对电能存储器或者说相应的能量存储装置进行温度管理的方案尤其在温度管理效率方面需要被改善。
发明内容
本发明的目的在于,给出一种改进的能量存储装置。
所述目的通过开头所述类型的能量存储装置来实现,根据本发明其特征在于,至少一个间隔元件附加地与第二热管装置的至少一个热管热耦联,第二热管装置包括至少一个热管。
根据本发明的能量存储装置的结构通常设置多个彼此电连接的、此外还称为能量存储器的电能存储器。能量存储器彼此串联或并联。为此通常设置电连接元件、例如汇流排(“bus bar(汇流条)”)。
相应的能量存储器应典型地理解成容置在相应的、典型地方形或棱柱形的能量存储器壳体中的电化学结构单元,其特别是包括至少两个电极(阳极、阴极)、布置在所述电极之间的隔离器和电解液。因此,能量存储器还能称为或者被看作能量存储电池。相应于电化学结构单元的化学物,这种能量存储器例如可以是锂(离子)能量存储器。能量存储器侧的电极典型地与在能量存储器壳体的裸露的外壁区段上布置或构成的电连接器件电连接。通过这些连接器件实现了能量存储器相互间的前述电连接。
在至少两个、典型地所有能量存储器之间布置或构成至少一个能导热的间隔元件。间隔元件一方面用于以下述方式间隔开各个直接相邻布置的能量存储器:各个直接相邻布置的能量存储器彼此间既不电接触也不机械接触。相应地,间隔元件还以电绝缘的方式构成。另一方面,间隔元件由于其热传导特性而用作热传导器件,以便为了进行冷却而特别是从与该间隔元件接触的能量存储器导出热量,或者说为了进行加热而将热量特别是输入到与该间隔元件接触的能量存储器中。
因此,相应的间隔元件例如可以设置成板形的、单层或多层的构件。还可以考虑,相应的间隔元件至少部分地设置成至少一个能量存储器的涂层。在每种情况下,相应的间隔元件由至少一种电绝缘材料形成和/或由至少一种电绝缘材料包围。后一种情况例如可以通过间隔元件的、由至少一种电绝缘材料、例如塑料材料或陶瓷形成的涂层实现,间隔元件例如由本身非电绝缘的材料、即例如由金属、例如铝形成。
还可以考虑,相应的间隔元件由至少一种能导热的或以能导热方式构成的塑料材料、或由至少一种以能导热方式构成的陶瓷材料、或由利用至少一种电绝缘材料包围的金属形成。相应的塑料材料例如可以是例如聚烯烃的塑料材料,其具有能导热的颗粒、例如石墨颗粒。能导热的陶瓷材料例如可以是氧化物陶瓷材料、例如氧化铝。相应的金属例如可以是铝或铝合金。如所述,由金属材料或通常能导电的材料形成的间隔元件由至少一种电绝缘材料包围。上述情况典型地通过间隔元件的电绝缘的涂层来实现,其中在此特别是考虑由相应的塑料材料或陶瓷材料形成的涂层。
根据本发明的能量存储装置包括至少两个单独的热管装置,所述热管装置分别包括至少一个热管。根据本发明的原理规定,能量存储器或者说能量存储装置借助相应的热管装置的所谓的热管进行温度管理、即加热或冷却。对能量存储器或能量存储装置进行温度管理通过下述方式实现:能导热的间隔元件与第一热管装置或第二热管装置的相应的热管热耦联。能导热的间隔元件又与待温度管理的能量存储器热耦联。因此,能导热的间隔元件形成了在第一热管装置或第二热管装置的热管和待温度管理的能量存储器之间的热桥。
典型地,多个电能存储器——特别是沿平行方向——连同相应的在它们之间布置或构成的间隔元件在构成存储器组的情况下相邻布置,其中第一热管装置的至少一个热管以及第二热管装置的至少一个热管至少部分地沿着存储器组的至少一个外表面延伸。在此如所述,实现了在第一热管装置或第二热管装置的相应的热管和相应的间隔元件之间的热耦联。
热管——还称为热导管——是用于传递热量的有效装置、即热交换器。热管基本上包括:至少一个汽化区域,在其中使一种或所述处于热管内部的液态的或者说被液化的或变为液体的工作介质被汽化或能被汽化;和至少一个液化区域,在其中使一种或所述处于热管内部的气态的或被汽化的工作介质被液化或者说能被液化。工作介质例如可以是水、有机流体、例如乙二醇,或者是由水和有机流体、例如乙二醇组成的相应的混合物。
在汽化区域中对工作介质进行汽化时,从与热管热耦联的热源获取热量(汽化热量),从而该热源被冷却。反之,在液化区域中对工作介质进行液化时将热量(液化热量)输送给与热管热耦联的热阱,从而该热阱被加热。相应的热管的功能原理和作用原理此外充分已知,从而针对这一点不再进行详细阐述。
相应的热管的几何形状通常为(基本上)管状或(基本上)圆柱状。因此,热管可以(基本上)具有圆形的、近似圆形的或椭圆形的横截面。然而还已知具有(基本上)平面的几何结构的热管。因此,热管可以具有(基本上)矩形的横截面。
关于根据本发明的能量存储装置,能量存储器可以根据第一热管装置或第二热管装置的热管相对于间隔元件的布置通过第一热管装置或第二热管装置的热管进行加热或冷却。因此实现了一种特别有效的且需要较小结构空间的、用于对相应的能量存储器或能量存储装置进行温度管理的原理。
在此,第一热管装置的至少一个热管例如能以下述方式布置:通过该热管能对能量存储器或者说能量存储装置进行冷却。在这种情况下,下述情况是适宜的:第一热管装置的至少一个热管利用汽化区域——在其中处于该热管内部的液态工作介质能被汽化——与至少一个间隔元件热耦联。
相应地,第二热管装置的至少一个热管可以如此布置,使得通过该热管可以对能量存储器或者说能量存储装置进行加热。在这种情况下,下述情况是适宜的:第二热管装置的至少一个热管利用液化区域——在其中能使处于该热管内部的气态工作介质液化——与至少一个间隔元件热耦联。
在第一热管装置的相应的热管和一个或多个间隔元件之间或者在第二热管装置的相应的热管和一个或多个间隔元件之间可以直接或间接地热耦联。因此通常适用于,第一热管装置的至少一个热管和/或第二热管装置的至少一个热管与至少一个间隔元件直接热耦联,或者第一热管装置的至少一个热管和/或第二热管装置的至少一个热管在中间连接有至少一个能导热的热耦联元件的情况下与至少一个间隔元件间接地热耦联。相应的热耦联元件例如可以是导热板。
为了提高对能量存储器进行温度管理或者说对整个能量存储装置进行温度管理的效率,下述情况是适宜的:第一热管装置的至少一个热管、特别是所有热管与第二热管装置的至少一个热管、特别是所有热管至少尽可能地热解耦。通过第一热管装置的至少一个热管、特别是所有热管与第二热管装置的至少一个热管、特别是所有热管热解耦,防止了在第一热管装置的相应的热管和第二热管装置的相应的热管之间的热交换,上述情况可以提高通过相应的热管装置实现的、对能量存储器或者说能量存储装置进行的加热或冷却的效率。热解耦例如可以通过在第一热管装置和第二热管装置的各个热管之间布置或构成的进行热隔离的热隔离元件、例如由热隔离材料形成的模制体或涂层来实现。
根据示例性的实施方式,第一热管装置的热管的汽化区域(在其中处于该热管内部的液态工作介质能被汽化)和第二热管装置的热管的相应的液化区域(在其中能使处于该热管内部的气态工作介质液化)与相应的间隔元件热耦联,基于这些实施方式,特别是在第一热管装置的相应的热管的汽化区域和第二热管装置的相应的热管的液化区域之间的热解耦是适宜的。
因此,通过第二热管装置的热管的相应液化区域散发出的热量(液化热量)不会影响在第一热管装置的热管的相应汽化区域中进行的汽化以及由此实现的对能量存储器进行的冷却,或影响甚微。反之,通过第一热管装置的热管的相应汽化区域吸收的热量(汽化热量)因此不会影响在第二热管装置的热管的各个液化区域中进行的液化以及由此实现对能量存储器进行的加热,或影响甚微。
特别是关于能量存储装置的前述示例性实施方式,即第一热管装置的至少一个热管利用能够使处于热管内部的液态工作介质汽化的汽化区域与至少一个间隔元件热耦联,下述情况是适宜的:第一热管装置的至少一个热管利用其能够使处于该热管内部的气态工作介质液化的液化区域与至少一个热阱、特别是设计成热交换器形式的或包括至少一个热交换器的冷却装置热耦联。由此,利用一个或多个间隔元件来改善通过第一热管装置的热管实现的热交换的效率。
特别是关于能量存储装置的前述实施方式,即第二热管装置的至少一个热管利用能使处于该热管内部的气态工作介质液化的液化区域与至少一个间隔元件热耦联,相应地下述情况是有利的:第二热管装置的至少一个热管利用其能够使处于该热管内部的液态工作介质被汽化的汽化区域与至少一个特别是对应于或配属于能量存储装置的热源热耦联。由此,利用一个或多个间隔元件来改善通过第二热管装置的热管实现的热交换的效率。相应的热源例如可以至少一个对应于或配属于能量存储装置的功能部件、例如充电器或控制装置、例如形式为控制电子元件。
为了也相应地对能量存储装置的至少一个相应的功能部件、例如充电器或控制装置、例如形式为控制电子元件进行温度管理、即加热或冷却,根据能量存储装置的另一种实施方式设置了包括至少一个热管的第三热管装置,所述第三热管装置与所述或至少一个对应于或配属于能量存储装置的、用作热源的功能部件热耦联。
在此下述情况是适宜的:第三热管装置的至少一个热管利用能够使处于该热管内部的液态工作介质被汽化的汽化区域与至少一个对应于或配属于能量存储装置的、用作热源的功能部件热耦联。因此,相应的功能部件能通过第三热管装置的相应的热管的这种布置进行冷却。在这方面参照第二热管装置的相应的热管,下述情况是适宜的:第三热管装置的热管利用能够使处于该热管内部的液态工作介质汽化的相应汽化区域与功能部件热耦联,从而功能部件能通过第二热管装置的热管进行加热并且通过第三热管装置的热管进行冷却。
第三热管装置的至少一个热管可以利用其能够使处于该热管内部的气态工作介质液化的液化区域与所述或至少一个热阱、特别是设计成热交换器形式的或包括至少一个热交换器的冷却装置热耦联。由此改进了通过第三热管装置的热管实现的、与能量存储装置的一个或多个功能部件进行的热交换的效率。
在能量存储装置的另一种实施方式中,至少第一热管装置和第二热管装置形成了用于对所述或一个相应的能量存储装置的至少一个电能存储器进行温度管理的温度管理装置的各个组成部件。只要存在第三热管装置,则该第三热管装置同样适宜地形成了温度管理装置的组成部件。
此外本发明涉及一种用于对包括多个电能存储器的能量存储装置、尤其如前所述的能量存储装置的至少一个电能存储器进行温度管理的温度管理装置,其中在至少两个电能存储器之间布置或构成至少一个使两个电能存储器至少部分地彼此间隔开的、能导热的间隔元件。温度管理装置的特征在于,温度管理装置包括至少两个分别包含至少一个热管的热管装置,其中所述至少一个间隔元件或至少一个间隔元件与第一热管装置的至少一个热管和第二热管装置的至少一个热管热耦联。因此,所有实施方式与能量存储装置相关地、即尤其还与能量存储装置的所描述的实施方式相关地类似地适用于温度管理装置。
此外本发明涉及一种机动车。机动车包括至少一个如所述的能量存储装置或至少一个如所述的温度管理装置。因此所有实施方式与能量存储装置相关地、即尤其还与能量存储装置的所描述的实施方式相关地、以及与温度管理装置相关地类似地适用于机动车。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节由下面描述的实施例以及借助附图得出。其中示出了:
图1、图2分别示出了根据本发明的实施例的能量存储装置的原理图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的能量存储装置1的原理图。能量存储装置1是机动车12、尤其混合动力车或电动车的部件,并且用于向机动车中存在的耗电器、例如电驱动装置(未示出)供电。
能量存储装置1包括多个电能存储器2。电能存储器2通过电连接元件(未示出)、特别是形式为导电轨或汇流排(“bus bar(汇流条)”)电连接、即串联或并联。在此,电连接元件与各个布置在相应的属于能量存储器2的能量存储器壳体(未示出)的相应露出的外壁区段上的电连接器件(未示出)触点接通。
在附图中示出的实施例示出了,方形的或棱柱形的能量存储器2分别沿平行取向在形成存储器组(“Stack(堆叠)”)的情况下相邻布置。存储器组固定在固定装置(未示出)中。必要时可以通过固定装置将力、特别是压力施加到存储器组上。
在能量存储器2之间分别布置了使所述能量存储器彼此间隔开的板形的间隔元件3。由此,相应的间隔元件3使两个否则直接相邻布置的能量存储器2以间隔元件的尺寸、即特别是其壁厚确定的尺度彼此间隔开。
因此,间隔元件3具有电绝缘特性,然而具有热传导特性。因此,间隔元件3例如可以由含热传导颗粒、例如石墨颗粒的塑料材料或陶瓷材料形成。还可以考虑,间隔元件3由利用电绝缘材料、例如塑料材料或陶瓷材料、例如以涂层的形式包围的金属、例如铝形成。
因此,间隔元件3一方面用于以下述方式间隔开各个直接相邻布置的能量存储器2:各个直接相邻布置的能量存储器2彼此间既不电接触、也不机械接触。另一方面,间隔元件3由于其热传导特性而用作热传导器件,以便为了对能量存储器2或能量存储装置1进行冷却、而特别是从与该间隔元件接触的能量存储器2导出热量,或者为了对能量存储器2或能量存储装置1进行加热而将热量特别是输入到与该间隔元件接触的能量存储器2中。
可以看出,存储器组在朝向观察者的侧面的区域中由第一热管装置5的热管4和第二热管装置7的热管6围绕。因此,热管4、6沿着存储器组的侧面延伸。当然,第一热管装置5的各个或其它热管4以及第二热管装置7的各个或其它热管6还可以在存储器组的另外的或其它侧面上延伸。同样可以考虑,第一热管装置5的各个或其它热管4以及第二热管装置7的各个或其它热管6至少部分地穿过存储器组延伸并且因此布置在存储器组内部。
第一热管装置5的各个热管4以及第二热管装置7的各个热管6分别与间隔元件3热耦联。因此,间隔元件3形成了在第一热管装置5的热管4或第二热管装置7的热管6和能量存储器2之间的热桥。
第一热管装置5的各个热管4如此布置或取向,使得所述热管利用各自的汽化区域——其中能使处于该热管内部的液态工作介质、例如水和/或有机流体、例如乙二醇被汽化——与间隔元件3热耦联。因此,对于汽化工作介质来说必要的热量(汽化热量)从间隔元件3或者说通过间隔元件3从能量存储器2获取。因此,可以通过第一热管装置5的热管4对能量存储器2或者说能量存储装置1进行冷却。
第一热管装置5的热管4的各自的液化区域——其中能使处于该热管内部的气态工作介质液化——与形式为机动车侧的热交换器的热阱8热耦联。因此,在工作介质液化时产生的热量(液化热量)可以被散发给热阱8。热交换器可以是能量存储装置1的部件,即对应于或配属于能量存储装置1。
第二热管装置7的各个热管6如此布置或取向,使得所述热管利用各自的液化区域——其中能使处于该热管内部的气态工作介质液化——与间隔元件3热耦联。因此,在工作介质液化时产生的热量(液化热量)可以被散发给间隔元件3或者说通过间隔元件3被散发给能量存储器2。因此,可以通过第二热管装置7的热管6对能量存储器2或者说能量存储装置1进行加热。
第二热管装置7的热管6的各个汽化区域——其中能使处于该热管内部的液态工作介质汽化——与属于能量存储装置1的功能部件形式的热源9、即例如与充电器或控制装置或控制电子元件热耦联。因此,对于汽化工作介质来说必要的热量(汽化热量)可以从热源9获取。因此,通过第二热管装置7的热管6可以对功能部件进行冷却。
第一或第二热管装置5、7的各个热管4、6彼此间分别热解耦。因此,不能实现或者说至少尽可能阻止在第一或第二热管装置5、7的热管4、6之间的热交换,以便不会损害能量存储器2或者说能量存储装置1的所述加热过程或冷却过程的效率。所述热解耦通过布置在第一和第二热管装置5、7的热管4、6之间的热隔离器件(未示出)来实现。
通过两个热管装置5、7或者说属于其的热管4、6实现了一种温度管理装置,其用于对能量存储装置1的能量存储器2进行温度管理、即加热或冷却。
能量存储装置1或者说温度管理装置可以附加地包括含有至少一个热管10的第三热管装置11。这种变型例在图2中示出的实施例中示出。
在图2中示出的实施例中,属于第三热管装置11的热管10布置在能量存储装置1的用作热源9的功能部件与热阱8之间,或者说与能量存储装置1的用作热源9的功能部件和热阱8热耦联。
第三热管装置11的热管10如此布置或取向,使得汽化区域——其中能使处于该热管内的液态工作介质被汽化——与热源9热耦联。因此,对于汽化工作介质来说必要的热量(汽化热量)也从热源9获取。因此,通过第三热管装置11的热管10同样可以对热源9进行冷却。
第三热管装置11的热管10的液化区域——其中能使处于该热管内部的气态工作介质液化——与热阱8热耦联。因此,在工作介质液化时产生的热量(液化热量)同样可以被散发给热阱8。
如所述,第三热管装置11的一个或多个相应的热管10同样可以形成与在图1中示出的实施例相关地阐述的、所述或一个相应的温度管理装置的组成部分。
总之,因此给出了一种较为简单且有效的、用于对能量存储装置1,属于该能量存储装置的能量存储器2以及属于能量存储装置1的不同的功能部件进行温度管理的原理。上述情况特别是由各个热管装置5、7、11的热管4、6、10或者说属于所述热管的液化区域和汽化区域的针对性的布置和取向而实现。
Claims (13)
1.一种能量存储装置(1),其包括多个电能存储器(2),其中在至少两个电能存储器(2)之间布置或构成有能导热的至少一个间隔元件(3),所述间隔元件使该至少两个电能存储器(2)至少部分地彼此间隔开,
其中,设有包括至少一个热管(4)的第一热管装置(5)和包括至少一个热管(6)的第二热管装置(7),
其中,所述至少一个间隔元件(3)与第一热管装置(5)的至少一个热管(4)热耦联,所述至少一个间隔元件(3)附加地与第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热耦联,
其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)与第二热管装置(7)的至少一个热管(6)至少尽可能地热解耦,
其中,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)的液化区域,在该液化区域中能使处于该热管内部的气态工作介质液化,所述液化区域与热阱(8)热耦联,
其中,第二热管装置(7)的至少一个热管(6)具有汽化区域,在该汽化区域中能使处于该热管内部的液态工作介质汽化,所述汽化区域与热源(9)热耦联。
2.根据权利要求1所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)的能使处于该热管内部的液态工作介质汽化的汽化区域与至少一个间隔元件(3)热耦联。
3.根据权利要求2所述的能量存储装置,其特征在于,第二热管装置(7)的至少一个热管(6)的能使处于该热管内部的气态工作介质液化的液化区域与至少一个间隔元件(3)热耦联。
4.根据权利要求3所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)的汽化区域与第二热管装置(7)的至少一个热管(6)的液化区域热解耦。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,所述热阱(8)是冷却装置,该冷却装置被设计成热交换器或包括至少一个热交换器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,设有至少一个第三热管装置(11),该第三热管装置包括至少一个热管(10),该第三热管装置与所述热源(9)或至少一个对应于或配属于能量存储装置(1)的热源热耦联。
7.根据权利要求6所述的能量存储装置,其特征在于,所述第三热管装置(11)的至少一个热管(10)利用能使处于该热管内部的液态工作介质汽化的汽化区域与所述热源(9)或所述至少一个对应于或配属于能量存储装置(1)的热源热耦联。
8.根据权利要求6所述的能量存储装置,其特征在于,第三热管装置(11)的至少一个热管(10)的能使处于该热管内部的气态工作介质液化的液化区域与所述热阱(8)或至少一个热阱热耦联。
9.根据权利要求8所述的能量存储装置,其特征在于,所述热阱是冷却装置,该冷却装置被设计成热交换器或包括至少一个热交换器。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,至少所述第一热管装置(5)和所述第二热管装置(7)形成了用于对能量存储装置(1)的至少一个电能存储器(2)进行温度管理的温度管理装置的相应组成部分。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的能量存储装置,其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)和/或第二热管装置(7)的至少一个热管(6)直接与所述至少一个间隔元件(3)热耦联;或者,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)和/或第二热管装置(7)的至少一个热管(6)在中间连接有至少一个能导热的热耦联元件的情况下间接地与所述至少一个间隔元件(3)热耦联。
12.一种用于能量存储装置(1)的温度管理装置,该温度管理装置用于对包括多个电能存储器(2)的能量存储装置(1)的至少一个电能存储器(2)进行温度管理,其中在至少两个电能存储器(2)之间布置或构成有能导热的至少一个间隔元件(3),所述间隔元件使该至少两个电能存储器(2)至少部分地彼此间隔开,其中所述温度管理装置包括包含至少一个热管(4)的第一热管装置(5)和包含至少一个热管(6)的第二热管装置(7)以及热阱(8)和热源(9),
其中,所述至少一个间隔元件(3)与第一热管装置(5)的至少一个热管(4)和第二热管装置(7)的至少一个热管(6)热耦联,
其特征在于,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)与第二热管装置(7)的至少一个热管(6)至少尽可能地热解耦,
其中,第一热管装置(5)的至少一个热管(4)具有液化区域,在该液化区域中能使处于该热管内部的气态工作介质液化,所述液化区域与所述热阱(8)热耦联,
其中,第二热管装置(7)的至少一个热管(6)具有汽化区域,在该汽化区域中能使处于该热管内部的液态工作介质汽化,所述汽化区域与所述热源(9)热耦联。
13.机动车(12),包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的能量存储装置(1)或至少一个根据权利要求12所述的温度管理装置。
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DE102018210660A1 (de) * | 2018-06-28 | 2020-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Speicherzelle für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs sowie Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug |
DE102018214543A1 (de) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | Audi Ag | Batteriezelle mit integrierter Kühlung und Batteriemodul für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Batteriezellen |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1401511A (zh) * | 2002-09-09 | 2003-03-12 | 清华大学 | 电池组冷却机构中电池的布置方式 |
DE102008054958A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Temperiersystem zum Temperieren mindestens eines elektrischen Speichers und Energiespeichersystem mit Temperiersystem |
CN202111201U (zh) * | 2011-06-28 | 2012-01-11 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种锂离子动力电池及其散热装置 |
CN103053068A (zh) * | 2010-08-12 | 2013-04-17 | 古河电气工业株式会社 | 蓄电池温度调节***以及蓄电池温度调节组件 |
Family Cites Families (10)
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---|---|---|---|---|
JP2005078970A (ja) | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池および燃料電池放熱利用システム |
US20100108291A1 (en) * | 2008-09-12 | 2010-05-06 | Boston-Power, Inc. | Method and apparatus for embedded battery cells and thermal management |
KR101106373B1 (ko) * | 2009-11-19 | 2012-01-18 | 에스비리모티브 주식회사 | 배터리 팩 |
US9196938B2 (en) | 2010-07-06 | 2015-11-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
US9653762B2 (en) * | 2010-08-12 | 2017-05-16 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Battery temperature regulation system and battery temperature regulation unit |
WO2012091459A2 (ko) | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 모듈 수납장치, 배터리 모듈 온도조절 장치 및 이들을 포함하는 전력 저장 시스템 |
KR101017422B1 (ko) | 2010-12-29 | 2011-02-28 | 조윤규 | 체인벨트식 무단변속기 |
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DE102012012294B4 (de) | 2012-06-20 | 2014-01-02 | Audi Ag | Fahrzeug mit einer Batterieanordnung |
DE102012018344B3 (de) | 2012-09-15 | 2013-09-26 | Audi Ag | Batteriemodul und Verfahren zu dessen Herstellung |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1401511A (zh) * | 2002-09-09 | 2003-03-12 | 清华大学 | 电池组冷却机构中电池的布置方式 |
DE102008054958A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Robert Bosch Gmbh | Temperiersystem zum Temperieren mindestens eines elektrischen Speichers und Energiespeichersystem mit Temperiersystem |
CN103053068A (zh) * | 2010-08-12 | 2013-04-17 | 古河电气工业株式会社 | 蓄电池温度调节***以及蓄电池温度调节组件 |
CN202111201U (zh) * | 2011-06-28 | 2012-01-11 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种锂离子动力电池及其散热装置 |
Also Published As
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