CN110476272A - 牵引电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牵引电池，其包括彼此连接的多个电池单元(2)，每个电池单元(2)具有在电池单元壳体内彼此交替布置的正电极板和负电极板，该牵引电池具有多个电池槽(7)，每个电池槽(7)容纳串联的多个电池单元(2)，每个电池槽(7)被设计成为耐电解质的和不漏电解质的，该牵引电池具有容纳电池槽的电池盒，相邻的电池槽(7)彼此隔开一定距离布置，以留有间隙空间(17)，在电池槽(7)的下方设有与间隙空间(17)流体连接的容积空间，该容积空间用作所有间隙空间(17)的分配间隙空间(22)，该牵引电池具有用于供冷却介质的强制流动***，该***具有用于产生强制流动的装置，该装置被连接到分配间隙空间(22)，分配间隙空间(22)在其入口端部(26)具有用于冷却介质供给管路的连接部。

Description

牵引电池

技术领域

本发明涉及一种牵引电池，包括多个电池单元，这些电池单元彼此连接，并且每个电池单元具有彼此交替地布置在电池壳体中的正电极板和负电极板。

背景技术

上述类型的牵引单元本身在现有技术中是已知的，这就是为什么在这里不需要单独的文件证据的原因。

作为非固定型电池，牵引电池通常用于车辆工程中，例如用在叉车、升降车和/或诸如此类的车中。现有技术中已知的牵引电池包括多个电池单元，这些电池单元彼此电连接。根据所需的输出电压，通常使用12个电池单元(24伏)，24个电池单元(48伏)或40个电池单元(80伏)。每个电池单元一方面具有容纳电解质的电池壳体，而另一方面具有彼此交替布置的正电极板和负电极板。

电池单元的电池壳体通常由塑料制成，并且其上侧通过盖子以电解液密封的方式来封闭，例如通过将盖子与壳体焊接在一起。

为了容纳电池单元，牵引电池具有电池槽。该槽通常被设计成没有盖子的盒子形式，并且具有底部和布置在底部上的四个侧壁。当牵引电池处于准备好使用的状态时，电池槽容纳被紧密包装的电池单元。电池单元被布置成列和行，以便以优化的方式利用由电池槽提供的容纳空间。

电池槽通常由彼此焊接的钢板形成。它提供一个承载电池单元的底部以及四个焊接在底部的侧壁。为了能够处理与公差相关的不准确性，由电池槽提供的容纳空间的清晰内部尺寸略大于被紧密包装以形成电池包的电池单元的总尺寸。以这种方式，一方面在槽侧壁之间提供连续的补偿间隙，另一方面在电池单元包的相邻布置的电池单元之间提供连续的补偿间隙。在将电池单元放置于电池槽之后，将由塑料制成的间隔板***该补偿间隙中，从而补偿间隙被闭合，电池单元相对于彼此支撑并靠在电池槽的侧壁上。这些间隔板的厚度取决于所要补偿的尺寸公差。

此外，从现有技术中已知电池布置，其被设计为不是被单独管理的牵引电池。例如，从US2014/0338999A1中已知的这种电池布置，其涉及用于容纳电池组的电动车辆的底部结构。该电池组具有由电池托盘和电池盖组成的电池壳体。在最终组装的状态下，电池托盘和电池盖通过***的密封元件而彼此螺栓连接在一起。如此设计的电池壳体容纳多个电池模块，每个电池模块包含多个电池单元。

形成电池壳体底部的电池托盘被设计成两部分，并且包括上板和下板，其中这两个板彼此隔开一定距离布置以形成冷却通道。

此外，提供冷却设备，其从电池组的外部吸入空气并将其供应到由电池托盘提供的冷却通道。冷却通道总共提供两个流动路径，每个流动路径以U形延伸，且从车身底部结构的后部引导到车身底部的前部并返回后部。

发明内容

上述类型的牵引电池在日常实际使用中已经证明了它们自己。尽管如此，仍然试图进行改进，特别是为了扩大应用的范围。因此，本发明的目的是提供一种能够扩大应用范围的新颖的牵引电池。

为了实现该目的，本发明提出了一种牵引电池，该牵引电池包括彼此连接的多个电池单元，每个电池单元具有在电池壳体中彼此交替布置的正电极板和负电极板，并且该牵引电池具有多个电池槽，每个电池槽容纳串联地多个电池单元，每个电池槽被设计成为耐电解质的和不漏电解质的，并且该牵引电池具有容纳电池槽的电池盒，其中相邻的电池槽彼此之间间隔开一定距离布置，从而留有间隙空间，其中，在电池槽下方提供了一个容积空间，该容积空间与该间隙空间流体连通，并且被用作所有间隙空间的分配间隙空间，该牵引电池具有用于供冷却介质的强制流动***，该强制流动***具有用于产生强制流动的装置，该装置连接到分配间隙空间，为此目的，分配间隙空间在其入口端部处具有用于冷却介质供给管路的连接部。

本发明的基础是一种牵引电池，该牵引电池具有彼此连接的多个电池单元，每个电池单元具有在电池壳体中彼此交替布置的正电极板和负电极板，并且该牵引电池具有多个电池槽，每个电池槽容纳多个电池单元，其中每个电池槽被设计成为耐电解质的和不漏电解质的，并且该牵引电池具有容纳电池槽的电池盒，其中相邻的电池槽彼此之间间隔开一定距离布置，从而留有间隙空间。

与根据现有技术的先前设计不同，根据本发明的实施例不再仅仅是提供了一个以紧密包装的方式容纳牵引电池的所有电池单元的电池槽，而是提供了多个电池槽，这些电池槽在最终组装的状态下被共用的电池盒容纳。相邻的电池槽彼此之间间隔开一定距离布置，从而留有间隙空间。

每个电池槽容纳一个接一个布置的一系列电池单元，从而根据本发明的实施方式使得电池单元至少在两侧上被冷却介质(例如空气)流洗。

由根据本发明的实施例提供的间隙空间使得可以在适当的操作条件下通过空气循环来散热。以这种方式，与传统的紧凑型电池包装相比，可以将工作温度保持在较低水平。这转而允许根据本发明的牵引电池也使用于大电流应用中，而不会在使用寿命上造成重大损失。由于根据本发明的实施例，因此扩大了应用范围。

在本发明的意义上的“大电流应用”是在短时间内的大电流的输入和/或输出，无论是在通过例如交流电动机的操作而放电的情况下，或者是在通过现代化的充电管理***和/或能量回收设施(回收站)的使用而充电的情况下。随着单个电池单元尺寸的增加，大电流的输入和/或输出导致了更重要的不可避免的且不希望有的副作用，例如由于随着电池尺寸的增加而增加的内部电阻产生的热量。以这种不利的方式，这将在使用时导致较短的使用寿命和较短的放电周期。结果，从特定的尺寸出发，现有技术中已知的牵引电池不适合于或者仅部分地适合于大电流应用，由于所期望的高容量，因此这尤其对于市场中所需尺寸的牵引电池而言是正确的。因此，存在产生高容量的或者适用于大电流应用的，同时具有长使用寿命的电池的矛盾要求。普通电池本身不满足此要求。

由申请人进行的查验表明，根据尺寸和相应的内部电阻，在大电流应用中使用的现有技术中已知的牵引电池可能会高达60℃，甚至更高，尤其是在充电期间。然而，通常现有技术中已知的牵引电池仅被设计成为例如30℃的平均温度水平。结果，由于伴随的热应力，大电流应用将导致电池使用寿命的显着缩短。

为了保护电池，在因启动另一大电流应用之前的大电流应用(例如充电过程)而进行的加热之后，用户必须提供冷却阶段。然而，根据所达到的尺寸和温度水平，这样的冷却阶段可能需要几天，这不仅仅从经济角度来看是不利的，而且停机时间和转换时间也必须加以考虑，并且也必须通过冗余设备来补偿。

根据本发明的实施例克服了上述的缺点，并且能够在大电流范围内应用而不会显着缩短整体的使用寿命。

根据本发明，提供了一种包括用于供冷却介质的强制流动***的牵引电池。

在本发明的意义内，这意味着产生了空气流动，这不仅仅是由间隙空间中的热状态引起的，即由纯对流引起的，而且还是由风扇、泵等产生的强制流动引起的，从而使相应的冷却介质(例如空气)被压入或吸入间隙空间。

因此，提出了一种牵引电池，该牵引电池具有彼此连接的多个电池单元，每个电池单元具有在电池壳体中彼此交替布置的正电极板和负电极板，并且该牵引电池具有多个电池槽，每个电池槽容纳多个电池单元，其中每个电池槽被设计成为耐电解质的和不漏电解质的，并且该牵引电池具有容纳电池槽的电池盒，其中相邻的电池槽彼此之间隔开一定距离布置，从而留有间隙空间，并且该牵引电池具有用于供冷却介质的强制流动***。

冷却介质也可以是空气以外的其他介质，并且可以是气态的或液态的。在本发明的范围内，它们可以被预先调温，以便能够执行有目的且可控制的冷却循环。

根据本发明，在电池槽下方提供容积空间。该容积空间与在相邻的电池槽之间形成的间隙空间流体连通。以这种方式产生了连续的冷却介质空间，该冷却介质空间一方面由在电池槽之间形成的间隙空间构成，另一方面由流体连通该间隙空间的容积空间构成。在电池槽下方提供的容积空间用于作为所有与之流体连通的间隙空间的分配间隙空间。因此，当适当地使用时，可以将冷却介质引入分配间隙空间，然后从分配间隙空间将冷却介质分配到流体连通的间隙空间。

此外，根据本发明，提供了一种用于产生强制流动的装置。该装置可以例如是风扇，该风扇运送周围的空气来作为冷却介质。

用于产生强制流动的装置可以连接到分配间隙空间。为了这个目的，分配间隙空间在其入口端部具有用于冷却介质供给管路的连接部。当适当地使用时，用于产生强制流动的装置会引起冷却介质的供应，该冷却介质通过分配间隙空间的入口端部处提供的连接部到达分配间隙空间，并从分配间隙空间到达电池槽之间的间隙空间，因此电池槽以及串联容纳在电池槽中的电池单元将被冷却介质从下方以及相对于它们的大的侧壁进行流动清洗。这最终将导致加速散热。

作为冷却介质供给管路的替代方案，还可以设置冷却介质排出管路，在这种情况下，不是压缩空气，而是由风扇产生通风气流。在这种情况下，流动路径是反向的，并且空气通过在顶部敞开的间隙空间被吸入，并从敞开的间隙空间到达分配间隙空间，然后从分配间隙空间这里通过风扇将空气吸出。

在本文中，进一步提出了一种***，该***包括多个上述类型的牵引电池和用于产生上述类型的强制流动的装置，其中，牵引电池可以优选地与用于产生强制流动的装置流体连通。这样的***允许牵引电池的适当使用，其中，通过使用用于产生强制流动的装置，由先前适当使用而被放电的牵引电池被充电的同时，以上面已经描述的方式对该牵引电池进行冷却。因此，根据本发明的实施例，待充电的牵引电池将很快可以再次被适当使用。

风扇也可以被接近地布置在间隙空间的区域中。还可以将多个间隙空间彼此流体连通，从而可以将风扇或泵布置在合适的位置。

根据本发明的特别有利的提议，在底侧上形成底部间隙空间。为此目的，电池盒设有双底部，该双底部相对于在电池槽之间形成的间隙空间流体连通。因此，根据本发明，它可以用作用于将冷却介质分配到所有间隙空间的分配间隙空间。

根据本发明的另一个有利的提议，底部间隙空间或另一个分配间隙空间在纵向流动方向上具有不同的流动横截面。以这种方式例如可以确保，与各个间隙空间相连通的所有其他间隙空间被均匀地供给冷却介质。

如果间隙空间之一设有用于连接外部流体源的接口，则根据本发明提议该接口是狭缝形状的。在这种情况下，整个***包括从外部连接到电池盒的流体源，例如风扇。

可替换地或者可附加地，风扇可以被布置在电池盒内不同的合适位置。

由于电池槽的间隔布置，因此形成了通风***，该通风***允许例如通过空气循环来进行冷却。以这种方式，一方面，可以降低在操作期间达到的温度水平，另一方面，与现有技术相比，可以显著地缩短冷却时间，这种方式可能仅仅花费几个小时，而不可能是几天。特别是在已经对牵引电池进行了适当的充电之后，这一优势就变得尤为重要。出现这种情况的原因是：一方面，在适当的充电过程之后，冷却时间明显地缩短了；另一方面，根据本发明的牵引电池可以集成到标准的常规的充电和放电循环中，而不存在长期运行出现的过热的风险，从而明显地延长使用寿命是可以实现的。

根据本发明的一个优选的实施方式，如上面已经描述的，分配间隙空间由设置在距电池槽一定距离处的底板来界定。在这种情况下，优选地在电池槽与底板之间设置间隔件。这些间隔件确保底板到电池槽底部的精确间距。

间隔件优选是横向于电池槽的纵向方向进行延伸的腹板。这些腹板例如被焊接到电池槽的底部。底板又例如通过焊接连接到间隔件。可以将形成电池盒的侧壁沿高度方向向下拉，从而在外观上可以包覆底板和间隔件。

根据本发明的另一特征，提供了包括流动横截面的分配间隙空间，该流动横截面从入口端部到与入口端部相对的端部连续地逐渐减小。该实施例的优点在于，由于冷却介质从电池槽之间的间隙空间流出，该间隙空间连接到分配间隙空间，所以在分配间隙空间内没有压力损失。因此，这种构造确保了冷却介质以相同的压力负荷被输送到与分配间隙空间流体连接的所有间隙空间。

根据本发明的另一个特征，提供了用于产生强制流动的包括风扇的装置。当周围空气被用作冷却介质时，该实施例是特别优选的。

风扇优选地具有壳体。根据本发明的另一特征，该壳体配备有出口狭缝，该出口狭缝对应于分配间隙空间的入口端部的连接而形成。在冷却的情况下，该壳体可以与牵引电池流体连接，从而由风扇运送的冷却空气经由风扇壳体穿过该出口狭缝和分配间隔空间侧的连接部而可以到达分配间隙空间和与分配间隙空间流体连通的间隙空间。

根据本发明的另一个特征，风扇包括径向流动的叶轮。因此，使用了径向流动的风扇。径向流动的风扇的特别优点在于，它可以在所提供的冷却介质内确定地产生电池单元所期望的冷却所需要的压力积聚。此外，由于可以垂直于出口流动的方向吸入冷却空气，因此这将促成紧凑的设计。

除了径向流动的风扇，还可以使用轴向流动的风扇(即带有轴向流动的叶轮的风扇)来替代。该实施例的优点在于，可以通过风扇进行抽吸，在这种情况下，冷却空气没有被压入到分配间隙空间中，而是将分配间隙空间中存在的空气吸出，使得经由与分配间隙空间流体连通的间隙空间，跟随的空气贯穿间隙空间和分配间隙空间而作为冷却空气。

根据本发明的实施方式尤其用于当在先前放电之后牵引电池被重新充电时促使电池单元冷却。因此，在充电过程中，冷却介质会被供应到牵引电池，以便流洗电池槽，从而散发热量，结果是牵引电池在适当的充电过程完成之后会尽快地为使用而做好准备。因此，本发明还提出了一种传感器***，当牵引电池流体连接到用于产生强制流动的装置时，该传感器***会使得用于产生强制流动的装置自动激活。

根据第一提议，本文提出了一种接近式传感器，该接近式传感器检测牵引电池与用于产生强制流动的装置的连接。一旦已经发生这种检测，即检测到牵引电池连接到用于产生强制流动的装置时，用于产生强制流动的装置会被自动激活。这种传感器检测也可以与时间控制相结合，该时间控制使得在预定的工作间隔已经结束时自动关闭用于产生强制流动的装置成为可能。

这种时间控制也可以提供间歇的间隔控制，这意味着用于产生强制流动的装置重复启动和关闭，直到整个牵引电池的适当的冷却被实现为止。这种间歇工作的优点在于，由于可以以这种方式优化冷却牵引电池所需的能量，因此可以提高***的整体效率。

根据可替代的实施例，提供了一种传感器，该传感器布置在充电设备和牵引电池之间的充电电缆上。该传感器检测流过充电电缆的电流，从而在实际充电过程开始时激活用于产生强制流动的装置。

该电流检测传感器没有布置在充电电缆内，而是作为单独形成的传感器从外部附接到充电电缆上。这样做的优点是，也可以以简单的方式对已经存在的***进行改造。

根据本发明的电池槽被设计成为耐电解质的且不漏电解质的。“耐电解质的”在本发明中的含义是指：电池槽的内表面对由电池单元容纳的电解质的化学作用具有抵抗力。“不漏电解质的”在本发明中的含义是指：如果从有缺陷的电池单元壳体中泄漏电解质，则电解质将被电池槽安全地保留，从而因此避免到达牵引电池的周围，当然，牵引电池被适当地定向时是不会不适当地倾斜的甚至翻倒的。

通过根据本发明的实施例，实现了协同效果，即一方面，允许相邻电池单元之间的空气循环，而另一方面还提供了针对可能从电池单元泄漏的电解质的泄漏保护。根据本发明，通过为每个电池单元行提供独立的耐电解质的和不漏电解质的电池槽来实现这种协同效果。多个这样的装有电池单元的槽彼此相邻地布置，从而留出间隙空间，进而形成通风***。为了这些电池槽的位置被安全的布置，提供了容纳各个电池槽的公共电池盒。电池槽的下端边缘在高度方向上布置在电池盒的下端边缘的上方，使得在电池槽的下方产生如上面已经描述的容积空间，这使冷空气能够供应，该冷空气然后可以流入电池槽之间的间隙空间，该间隙空间与容积空间流体连通。

普通牵引电池的电池槽就其几何尺寸而言是被标准化设计的。这样做的目的是确保容纳电池单元的电池槽被适当地装配到由电池驱动的设备(特别是车辆)为电池槽提供的容纳空间中。根据本发明的实施例提供的电池盒具有现有技术已知的这些标准尺寸，这些标准尺寸是现有技术已知的牵引电池的电池槽的标准尺寸。这确保了也可以将根据本发明的牵引电池适当地***到特别是车辆为牵引电池提供的容纳空间中。

尽管牵引电池的外部尺寸没有改变，但是为了能够提供在相邻的电池槽之间的如上所述的间隙空间，根据本发明的实施例提出了所***的电池单元中的每个电池单元包括的电极板要比根据现有技术通常使用的电池单元包括的电极板少一对。因此，根据现有技术，典型地8HPzS电池单元被使用，这意味着每个电池单元提供8个正电极板和9个负电极板。根据本发明，与上述现有技术相比，使用了7HPzS电池单元，因此，电池单元仅包括7个正电极板和8个负电极板。以这种方式，每个电池单元在牵引电池的宽度方向上省去了两个电极板，即一对电极板)。通过这种节省，形成了相邻电池槽之间的间隙空间所需要的空间，而牵引电池的外部尺寸保持不变。

电极板对的减少造成了电池容量的减少。这进而导致电流放电率的降低，并因此最终导致电流输出时间的降低。这样的缺点被有意地接受，因为在实际应用中，不仅放电时间重要，而且包括放电时间和充电时间的整个周期也很重要。由于根据本发明提供的间隙空间允许牵引电池的显著地更快的冷却，特别是在充电过程之后，总体查验表明，整个循环作为一个整体已经得到了优化和清晰地设计，从而更加有效地满足用户。申请人进行的查验表明，由于减少了电极板的数量，放电时间被平均减少了15分钟，而充电后的冷却时间被减少了大约11个小时，从而在考虑整个循环时为用户节省了10多个小时的时间。这意味着，根据本发明的设计尤其使转换时间被显著地减少，这又具有提供较少的冗余设备的额外优点。

在断电情况下的温度积聚尤其取决于牵引电池的电阻。因此，对于减小内部电阻的优化方式而言，本发明提出了通过设计电流耗散部件(即电池端子)来降低牵引电池的内部电阻。这尤其是通过将它们的几何尺寸设计成比现有技术更小来实现的。通过这种措施，实现了温度积聚被减小，这通过电极板的减少数量来至少部分地补偿了降低的容量。总体上，由此提供了牵引电池的优化***，该优化***以优化的方式适用于大电流应用。

电池槽和电池盒均由金属制成，从而允许将电池槽和电池盒彼此焊接在一起。以这种方式，实现了在电池槽的正面端部上的紧密封闭，从而使电解质不漏。

由于另一个原因，将金属用作电池槽和电池盒的材料也是有利的。金属用作优化的导热体的材料，这对于冷却目的是特别有利的。流过金属壁的冷却空气促使溢流的金属表面的面冷却，从而确保了最佳的散热，这又促使了对由电池槽容纳的电池单元的最佳冷却。

根据本发明的另一特征，不仅相邻的电池槽彼此间隔开一定距离布置，而且与电池盒的侧壁相邻的电池槽也与各自相关的侧壁隔开一定距离布置。由此，在电池槽和以一定距离隔开布置的电池盒的侧壁之间也形成相应的间隙空间。因此，根据该替代的设计，由电池盒容纳的所有电池槽的两侧均被空气流洗。

附图说明

本发明的其他特点和优点可以从基于附图的以下描述中来获得。在这些附图中：

图1示出了根据本发明的牵引电池的示意性透视图；

图2示出了根据图1的牵引电池的详细视图；

图3示出了根据图1的根据本发明的牵引电池的另一详细视图；

图4示出了根据本发明的牵引电池的另一透视图；

图5示出了根据本发明的牵引电池的冷却性能的曲线图；

图6示出了根据现有技术的牵引电池的示意图；

图7示出了根据图6的根据现有技术的牵引电池的俯视图；

图8示出了根据本发明的电池盒的示例性实施例的透视图；

图9示出了根据图8的电池盒的透视前视图；

图10示出了图8和图9所示的电池盒的局部剖视图；以及

图11示出了外部风扇的透视图。

具体实施方式

图6和图7示出了根据现有技术的牵引电池。图1至图4中示出了根据本发明的牵引电池1。

根据图6，根据现有技术的牵引电池1包括电池槽7。该电池槽以盒状的形式形成为壳体状，该电池槽分别具有四个侧壁8和12，该电池槽的封闭的底部没有在图6中被详细地识别出。为了例如通过起重工具操作牵引电池1，每个侧壁8在其例如可以接合起重钩的上边缘上具有凹部9。

电池槽7用于容纳多个电池单元2，这些电池单元被紧密地布置在电池槽7内，并且被分组以形成行R和列S。

每个电池单元2以本身已知的方式包括未在图中详细示出的正电极板和负电极板，正电极板和负电极板在未详细示出的电池壳体内彼此交替地布置。另外，电池壳体容纳电解质，该电解质在最终组装的状态下对电极板进行流洗。在上侧，每个电池壳体通过电池盖4以电解质密封的方式被封闭，例如通过焊接将电池盖4与电池壳体焊接在一起。

负极端子6和正极端子5被引导穿过每个电池盖4。在最终组装状态下，电池单元2经由其端子5和端子6彼此电连接，为了清楚起见，这样的电连接在图1中未详细示出。

为了加强电池槽7，可以提供分隔壁11，该分隔壁11特别是可以从图7中的视图看出。

此外，在图7中可以看到，电池单元2被紧密地包装并且彼此抵靠。以这种方式，由电池槽7提供的容纳空间以最佳地方式被利用。

在各个侧壁8和12和邻近各个侧壁8和12设置的电池单元2之间提供整个连续的补偿间隙10，这也可以从图7中最清楚地看出。该补偿间隙10用作公差补偿，并且即使在最大可能的公差偏差的情况下确保电池槽7的内部尺寸至少具有这样的尺寸，即电池槽7确实能够容纳为电池槽7提供的电池单元2的数量。为了对电池单元2进行位置稳定的包装，在***电池单元2之后将由塑料制成的间隔板***到补偿间隙10中。因此，补偿间隙10是闭合的，并且在最终组装状态下的电池单元2通过***的补偿板而抵靠在电池槽7的各个相关的侧壁8和12上。为了清楚起见，这些补偿板或间隔板在图中未详细示出。

在图1和图2中示出了根据本发明的牵引电池1，其中为了清楚起见未示出电池单元2。

根据本发明的实施例，多个电池槽7被使用，其中每个电池槽7用于容纳一系列电池单元2。每个电池槽7被设计成是耐电解质的和不漏电解质的。

根据本发明的牵引电池1还包括电池盒13。该电池盒13容纳单独的电池槽7，其中相邻的电池槽7彼此之间间隔一定距离而布置，从而留有间隙空间17。

尤其是从图2中的详细示图可以看出，电池盒13包括第一侧壁14和第二侧壁15。电池盒13的侧壁15在电池槽7的纵向方向上延伸。

相邻于电池盒13的侧壁15的电池槽7被布置成邻近于侧壁15，从而留有间隙空间17。因此，每个电池槽7的相对的两个大的侧壁12被空气进行流洗。

为了加强整个结构，在两个相邻的电池槽7之间的间隙空间17和在电池槽和电池盒13的侧壁15(该侧壁15与电池槽相邻)之间的间隙空间17都容纳间隔件18。电池槽7和电池盒13均由金属制成并且彼此焊接在一起。同样地，间隔件18优选地由金属组成并且与电池槽7和电池盒13的相关的侧壁15焊接在一起。

尤其是从图3中的示图可以看出，电池槽7形成为在前面端上封闭的U形轮廓。前面端被与各前面相关联的电池盒13的侧壁14封闭。以这种方式提供了一种特别简单的设计，因为不需要额外的部件来封闭前面端上U型轮廓。

尤其是从图4还可以看出，电池盒13的下端边缘19在高度方向3上被布置在电池槽7的下端边缘20的下方。以这种方式电池槽7的下方创建了容积空间，其中，通过设置在电池槽7的前面端上的间隙21可进入该容积空间。该容积空间又与间隙空间17流体连通，如此当适当地使用时，空气可以流通穿过间隙21进入容积空间，并从容积空间沿高度方向3向上穿过间隙空间17。以这种方式，实现了对界定电池槽7的侧壁12的有效冷却，这促使了有效的散热，从而促使了由电池槽7容纳的电池单元2的冷却。

在图5中，曲线图中以实线形式示出了根据现有技术的牵引电池1的冷却性能。具有对流电流的牵引电池以点划线表示。提供强制流动的牵引电池的冷却性能以虚线被示出。

在曲线图中，以小时为单位绘制温度以进行冷却。

从曲线图中可以看出，由于在先的充电过程而被加热到例如52℃的牵引电池1需要一定的冷却时间才能冷却到大约30℃的工作温度。根据现有技术的牵引电池需要大约24小时的冷却时间，而具有对流电流的牵引电池在大约14小时之后已经冷却下来，从而可节省大约10个小时的时间。然而，具有强制流动的牵引电池需要大约5个小时的冷却时间，从而节省了将近20个小时的时间。这展示了本发明的特别有利的效果。

从根据图5的曲线图中还可以得出，在所示的示例性实施例中，牵引电池1的充电大约需要12小时。充电过程在时刻t＝0时结束。从曲线图的各条线可以清楚地看出，由于在充电过程开始时就已经对牵引电池1进行冷却，因此在充电过程结束时实现了温度相应地降低。如果不进行冷却，牵引电池1将具有大约52℃的温度，而进行根据本发明的冷却，在充电过程结束时的温度仅为41℃。

在充电过程完成之后，将以上述描述的方式继续进行冷却。尤其是由于在充电过程结束时降低了温度，因此与标准牵引电池相比，关于根据本发明的冷却的牵引电池1实现了大约20个小时的缩短。因此，根据本发明的冷却具有两个效果。一方面，充电完成之后电池的冷却速度更快。另一方面，如果根据本发明在充电期间已经将电池进行冷却，则充电结束时电池的温度也会低很多。因此，在所示的示例性实施例中，在充电结束时根据本发明的冷却的牵引电池和标准电池之间达到的温度差为11℃。

根据本发明的实施例的电池盒13优选地在高度、宽度和长度方向上包括标准化的标准尺寸。这确保了根据本发明的牵引电池可以被容纳在例如电动汽车、充电管理***等的标准容纳空间中。

为了提供具有标准尺寸的电池盒13，一方面，该电池盒13提供了足够的空间以用于形成电池槽7之间的间隙空间17和电池槽7下方的容积空间，另一方面，根据本发明的实施例已经采取了以下措施。通过使用具有比最大包装少一对电极板的电池单元2，相对于电池盒13的某一标准尺寸使用的电池单元2在宽度方向上的尺寸被减小。以这种方式，在电池盒13的宽度方向上创建足够的空间，以一方面在相邻电池槽7之间形成上面描述的间隙空间17，而另一方面在电池槽7和电池盒13的相邻的侧壁15之间形成上面描述的间隙空间17。与根据现有技术的给定槽尺寸的最大可能电池容量相比，通过这种结构措施，有意地接受了总电池容量降低的缺点。然而，该有意地接受的缺点通过与根据本发明的实施例的可能的冷却相关的更快的可重复使用性而得到补偿。这是因为，与根据现有技术的牵引电池相比，由于与根据本发明的实施例相关的冷却，特别是在充电过程之后的再生时间要短得多，如上面已经基于图5所描述的。

为了在高度方向3上符合电池盒13的标准尺寸，与现有技术相比，在高度方向上缩短了电池单元2。这是通过设计使可用于电极板上方的电解液的附加体积更小来实现的，这样的结果是减小了电池单元的高度。虽然减小电解液的附加体积带来了更短的维护时间间隔的缺点，但是也有意地接受了这种缺点，特别是因为在现有技术中自动运行的电解液补充装置是已知的，所以当使用这样的***时维护工作可以被省略。在任何情况下，电池单元2的高度的减小带来的优点是：以在电池槽7的下方创建容积空间这样的方式来设计电池盒13。该容积空间用于将从外部供应的新鲜空气分配到电池槽7之间的以及电池槽7和电池盒13的相邻的侧壁15之间的各个间隙空间17。

图8至图10示出了根据本发明的实施方式，其中，电池盒13在底板16的区域中具有在底侧上的间隙空间22。为个这个目的，它再次从下面被覆盖，使得形成特别是在图9中可以被清楚地看到的间隙空间22。

从图10可以看出，间隙空间22与电池单元之间的间隙空间17流体连接。这意味着，间隙空间22朝向区域24中的间隙空间17敞开。在这种程度上，间隙空间22用作所有间隙空间17的分配间隙空间。如在示例性实施例中可以看出，间隙空间22在其端部(间隙末端)25上的流动横截面比在入口端部(间隙始端)26上的流动横截面要窄。这保证了所有间隙空间17大体上被均匀地供应冷却介质。

在间隙空间22的连接点处，该连接点在其他端部25处被封闭，例如，可以连接如图11所示的风扇27，从而间隙空间22通过其出口狭缝28被强制流过。

所描述的示例性实施例仅用于更好地理解而不是限制性的。

附图标记

1 牵引电池

2 电池单元

3 高度方向

4 电池盖

5 正极端子

6 负极端子

7 电池槽

8 侧壁

9 凹部

10 补偿间隙

11 分隔壁

12 侧壁

13 电池盒

14 侧壁

15 侧壁

16 底板

17 间隙空间

18 间隔件

19 下端边缘

20 下端边缘

21 缺口

22 间隙空间

23 底板

24 流体连接

25 间隙末端

26 间隙始端

27 风扇

28 出口狭缝

R 行

S 列

Claims (15)

1.一种牵引电池，其包括彼此连接的多个电池单元(2)，每个电池单元具有在电池单元壳体内的彼此交替布置的正电极板和负电极板，并且该牵引电池具有多个电池槽(7)，每个电池槽(7)容纳串联的多个电池单元(2)，每个电池槽(7)被设计成为耐电解质的和不漏电解质的，并且该牵引电池具有容纳电池槽(7)的电池盒(13)，其中相邻的电池槽(7)彼此间隔开一定距离布置，以留有间隙空间(17)，并且其中，在电池槽(7)的下方设有容积空间，该容积空间与间隙空间(17)流体连接，并且用作所有间隙空间(17)的分配间隙空间(22)，并且该牵引电池具有用于供冷却介质的强制流动***，该强制流动***具有用于产生强制流动的装置，该装置被连接到分配间隙空间(22)，分配间隙空间(22)在其入口端部(26)具有用于冷却介质供给管路的连接部。

2.根据权利要求1所述的牵引电池，其特征在于，所述强制流动***包括至少一个风扇。

3.根据权利要求1所述的牵引电池，其特征在于，所述强制流动***包括至少一个泵。

4.根据权利要求1所述的牵引电池，其特征在于，所述分配间隙空间(22)在流动方向上具有不同的流动横截面。

5.根据前述权利要求之一所述的牵引电池，其特征在于，在所述电池盒(13)中布置风扇。

6.根据权利要求1所述的牵引电池，其特征在于，所述连接部是狭缝形状的。

7.根据前述权利要求之一所述的牵引电池，其特征在于，所述冷却介质是空气。

8.根据前述权利要求之一所述的牵引电池，其特征在于，所述分配间隙空间由设置在距所述电池槽(7)一定距离处的底板(23)来界定。

9.根据权利要求8所述的牵引电池，其特征在于，在所述电池槽(7)和所述底板(23)之间布置有间隔件。

10.根据前述权利要求之一所述的牵引电池，其特征在于，所述间隔件是横向于所述电池槽(7)的纵向方向进行延伸的腹板。

11.根据前述权利要求之一所述的牵引电池，其特征在于，所述分配间隙空间(22)包括流动横截面，所述流动横截面从所述入口端部(26)到相对的端部(25)连续地逐渐减小。

12.根据前述权利要求之一所述的牵引电池，其特征在于，所述用于产生强制流动的装置包括风扇(27)。

13.根据权利要求12所述的牵引电池，其特征在于，所述风扇(27)包括壳体。

14.根据权利要求13所述的牵引电池，其特征在于，所述壳体包括出口狭缝(28)，所述出口狭缝形成为对应于所述分配间隙空间(22)的入口端部(26)的连接部。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的牵引电池，其特征在于，所述风扇(27)包括径向流动的叶轮。