CN111971816A - 包含热交换区域的电池单元 - Google Patents

包含热交换区域的电池单元 Download PDF

Info

Publication number
CN111971816A
CN111971816A CN201980025445.6A CN201980025445A CN111971816A CN 111971816 A CN111971816 A CN 111971816A CN 201980025445 A CN201980025445 A CN 201980025445A CN 111971816 A CN111971816 A CN 111971816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermal conductivity
surface element
wall
battery unit
heat exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980025445.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111971816B (zh
Inventor
尼古拉斯·贝克尔
亚历山大·弗洛兰克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sogefi Air and Cooling SAS
Original Assignee
Sogefi Air and Cooling SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sogefi Air and Cooling SAS filed Critical Sogefi Air and Cooling SAS
Priority to CN202310292109.6A priority Critical patent/CN116231156A/zh
Publication of CN111971816A publication Critical patent/CN111971816A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111971816B publication Critical patent/CN111971816B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/035—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H01M50/273—Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
    • H01M50/278—Organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11—Electric energy storages
    • B60Y2400/112—Batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电池单元(1)，该电池单元(1)基本上包括多个电池元、容纳并包围电池元的壳体(3)以及用于通过传热流体的循环来调节电池元的温度的装置(5)。电池单元(1)的特征在于，壳体(3)包括至少位于电池元搁置所在的底部区域中的在电池元与传热流体之间的至少一个优选多个热交换区域，该一个或多个热交换区域被并入壳体(3)的结构中，优选并入壳体(3)的壁中。

Description

包含热交换区域的电池单元
技术领域
本发明涉及自主电能源领域，特别涉及内嵌在机动车辆中的自主电能源，并且本发明的主题是一种电池单元和包括至少一个这种单元的混合动力或电动力机动车辆。
背景技术
混合动力/电动车辆配备有电池，该电池可以储存车辆运行所需的电能。当前的问题是需要对电池单元(也称为“电池组”)的设计进行优化，以便在寿命(充电/放电)和运行范围方面获得最佳性能水平。充电时间也是这些电池组日常使用中的一个重要因素。
在理想情况下采用的电池需要在10℃至30℃之间的温度下运行，特别是例如锂离子或锂聚合物类型的高密度蓄电池。温度过低会影响续航里程，而温度过高会影响电池的寿命。因此，有必要将电池的温度调节到可能的最佳程度。
在内嵌到车辆上的应用的背景下，有风冷电池的技术方案，但是热交换仍然相当有限。目前的趋势是使用传热流体来改善热交换并提高调节效率。
此外，用于接收这些电池的壳体可以直接由车辆的一部分制造，或者由在该车辆的结构部件中形成的空腔构成。然而，这些方案在位置方面不太灵活，使得维护变得困难。因此，优选的是涉及未并入车辆的结构中、自主的(autonomous)电池组的方案。
在现有技术中存在很多种设计：它们使用金属方案(钢、铝等)，并通过软管将传热流体分配到组装并布置在电池组内的冷却板上，在该冷却板上布置有组合了电池元(cell)或电池元件的模块。
其结果是一种由大量部件组装而形成的复杂的结构，从而在生产过程中需要进行许多紧密性连接(其抗老化性能可能会有问题)，并形成了具有许多部件的庞大结构。
此外，由于电池单元的壳体由金属制成(优先采用铝)，因此它不能将电池组与外部进行热和电绝缘，此外成本也很高，而且容易受到腐蚀。
发明内容
本发明的目的是克服至少上述主要限制。
为此，本发明的主题是一种电池单元，尤其是用于混合动力和/或电动力机动车辆的电池单元，电池单元基本上包括：一方面，多个电池元或电池元件，如有必要所述多个电池元或电池元件在物理上和/或电气上被分组成若干块或模块；另一方面，壳体，该壳体容纳并包围所述电池元或电池元件；以及最后的用于通过传热流体的循环来调节所述电池元或电池元件的温度的装置，
所述电池单元的特征在于，壳体至少在所述电池元布置所在的底部区域中在所述电池元与传热流体之间包括至少一个、优先为若干(several)个热交换区域，所述一个或若干热交换区域被并入(incorporated)所述壳体的结构中，优先并入壳体的壁中。
附图说明
从以下描述中将更好地理解本发明，以下描述涉及以非限制性实例给出且参考附图进行说明的优选实施例，其中：
图1A和图1B是从根据本发明的电池单元的两个不同角度观察到的透视图，该电池单元具有由底部托盘和盖子组装而形成的长方体壳体；
图2是类似于图1A的透视图，其中盖子已移除；
图3是图1和图2中所示的电池单元的总剖视图；
图4是以不同比例表示的图3中的图示的一部分；
图5是以不同比例表示的图4中的图示的一部分；
图6是根据本发明的电池单元的另一实施例的配备有电池的底部托盘的示意性剖视图；
图7是根据本发明的电池单元的另一实施例的电池单元的示意性剖视图；
图8A是类似于图2的图，其中电池元或电池元件已移除且仅示出底部托盘；
图8B是示出了托盘的另一变体实施例的类似于图8A的图，其中电池元已移除且在托盘上添加了加强框架；
图9图1A和图1B中所示的电池单元的底部透视图；
图10是与图9中的细节的不同比例的图；
图11是并入底部托盘中的热交换区域的已将导热或具有高热导率的板移除之后的类似于图8的图；
图12是以不同比例示出的图11的细节(导热板从其上移除之后的热交换区域的凹陷部)的图；
图13是热交换区域的具有高热导率的板的底部透视图；
图14至图16是分别与图1A、图1B和图1C相同的图，示出了传热流体在供应和排放管道中(图14和图15)、在分接管线中(图15)以及在热交换区域的形成U形基本回路的一部分的内部体积中(图16)的循环；
图17是图1A和图1B中所示的电池单元的横截面的局部视图，示出了传热流体在供应/排放管道、分接管线和热交换区域中的循环；以及
图18是类似于图1A的图，还示出了旨在安装在电池单元的壳体的底部托盘周围和底部托盘中的加强框架。
具体实施方式
图1、图3、图7、图14、图15和图17特别示出了一种电池单元1，特别用于混合动力和/或电动力机动车辆，该电池单元1基本上包括：一方面，多个电池元2或电池元件，如有必要该多个电池元2或电池元件在物理上和/或电气上被一起分组成若干块或模块2'；另一方面，壳体3，该壳体3容纳并包围所述电池元或电池元件2；以及最后，装置4、5，所述装置4、5用于通过传热流体FC的循环来调节所述电池元或电池元件2的温度。
根据本发明，壳体3至少在底部区域6(所述电池元2布置在该底部区域6上)中、在所述电池元2与传热流体FC之间包括至少一个，优先为若干个热交换区域6'，所述一个或若干个热交换区域6'被并入所述壳体3的结构中，优先被并入壳体3的壁3'中。
因此，由于将温度调节装置4、5的至少一部分(在这里至少是热交换区域6')并入壳体3自身的结构中，所以获得了紧凑的结构(最大的内部体积，最小的外部体积)，其中仅有限数量的部件和部分需要组装(仅壳体3的构成部分10、11必须相互固定，而一个或多个热交换区域6'被并入壳体3的所述部分中)。
优先的是，该热交换区域6'或每个热交换区域6'包括具有高热导率的表面元件7，该表面元件7一方面与电池元2接触，另一方面与传热流体FC接触，表面元件7如有必要与模块2'的电池元2相关联。
因此，热交换区域6'可以构成用于调节电池元2的温度的装置，该装置不仅被并入壳体3自身的结构中，而且还可以根据电池元2(模块2'中)的组织和可能的分组来进行组织和分割，以获得经过优化的传热效率。
根据本发明的有利结构特性，尤其是如图4至图13和图17所示，该热交换区域6'或每个热交换区域6'包括用于传热流体FC的循环的体积8，该体积8被限定在与电池元2直接接触的具有高热导率的表面元件7和(如有必要)与外部环境接触的具有低热导率的表面元件9之间。
因此，与体积8的流体FC进行的热交换在表面元件7处极为有利，并且相反在互补的表面元件9处被减少到最大限度。
通过结合表面元件7和电池元2(如有必要是相关模块2'的电池元2)之间的最大接触表面积和经过优化的接触质量，使用本身为良好热导体且以小厚度使用的材料，可以实现流体FC与电池元2之间的高热导率，并且更一般地说是良好的传热。
通过与表面元件9的壁的相对大的厚度组合地使用作为弱的热导体、甚至是热绝缘体的材料，可以实现其低热导率。
通常，高热导率λ在本文中理解为是指使得λ>50W.m-1.K-1、优先地λ>100W.m-1.K-1的λ的值，并且低热导率λ在本文中理解为是指使得λ<1W.m-1.K-1优先地λ<0.5W.m-1.K-1.的λ的值。
根据本发明的有利实施例，具有高热导率的表面元件7是添加到壳体3中的元件，并且有利地由金属板或刚性且作为良好热导体的类似材料构成，并与具有低热导率的表面元件9流体密封地固定。
表面元件7的材料(优先采用铝)也可以是非金属的，并且例如由填充有添加物以提高其热导率的热塑性或热固性材料构成。
作为变体，表面元件7也可以具有柔软或柔性性质以适应和弥补模块2'的平坦度缺陷，同时是良好热导体(元件7例如由硅树脂制成，优先为被填充的硅树脂)。
该导热板7或每个导热板7，除了与电池元2(可能仅是分派给它的模块2'的电池元)的经过优化的热交换之外，还必须与表面元件9一并紧密地界定用于流体FC的循环的基本体积8，并且能够承受由温度变化引起的变形，以便与电池元2永久地维持最佳表面接触。因此，有利的是，导热板7与壳体3和成对的表面元件9的固定和组装都是沿周边的，并且至少根据特定要求，分布在其表面上。
如图6和图7示意性所示，壳体3可以仅包括单个热交换区域6'(仅在底部托盘10中，见图6)，或者在其每个构成部分中包括单个热交换区域6'(例如，在底部托盘10中包括一个热交换区域6'并在盖子11中包括一个热交换区域6'，见图7)。
然而，优选的是，壳体3在其构成部分(托盘10，盖子11)中的一个、若干或每个中包括多个热交换区域6'，有利的是，每个区域6'被分派给一个模块2'(参见图3、图4、图8、图9、图11和图16)。
根据另一有利结构特征，该热交换区域6'或每个热交换区域6'的具有低热导率的表面元件9形成壳体3的一体部分，并且有利的是构成壳体3的壁3'的一部分。
因此，表面元件7和9通过合作构成了壳体3的壁3'的具有双壁结构的区域，具有双层的壁的这些区域对应于热交换区域6'并且包围出用于传热流体FC的循环的内含体积8。
有利的是，并且例如如图10至图12以及图15至图17所示，该热交换区域或不同热交换区域6'的循环体积8形成了被并入壳体3的结构中的用于传热流体FC的循环的一个或多个回路4的一部分，回路4的所述一部分串联或非串联地流体连通，并且被连接至分配/收集管道5'、5”，该分配/收集管道5'、5”形成用于供应/排放传热流体液体FC的回路5的一部分，这些回路4和5构成了用于调节电池元2的温度的装置。
根据本发明的优选结构变体，尤其如图1、图3、图7、图14、图15和图17所示，壳体3由具有低热导率的刚性材料制成，优先采用塑料，并且它一方面包括具有底壁10'和侧壁10”的底部托盘10，并且还包括顶部盖子11，该底部托盘10和顶部盖子11沿周边组装起来，优先采用螺纹件连接，并且在底部托盘10和顶部盖子11之间可以夹置有密封件。
由刚性塑料材料(填充或未填充添加物和/或纤维的热塑性材料，例如聚丙烯、聚酰胺、聚酯等)制成且以沿周边组装起来的两个部分10和11制造的壳体3的实施例使得可以同时获得(与金属壳体相比)更好的热绝缘和成本的降低，并且允许多种多样的可生产形式。
托盘10与盖子11的紧密组装区域可以由连续的周边接触带3”构成，该周边接触带3”是通过对托盘和盖子的相应边缘进行加压处理而获得的，或者可以通过在壳体3的两个构成部分10和11的彼此面对且具有互补构造的边缘之间使材料熔化而获得。
通过螺纹件连接、夹持或类似方式进行的可移除式组装是优选的，因为这允许盖子11被移除以进行测试和维护操作以及一个或多个电池元2或一个或多个模块2'的更换。
此外，如所知的那样，压缩密封件被***在组装区域3”中接触的两个边缘之间。
根据本发明的特征，底部托盘10在其底壁10'中、并且可在其至少一些侧壁10”中具有结构部或凹陷部，这些结构部或凹陷部各自构成具有低热导率的表面元件9，并且各自与呈板形式或和电池元2(例如模块2'的所有电池元2)接触的具有高热导率的表面元件7协作形成热交换区域6'，每个热交换区域6'具有用于传热流体FC的循环的体积8。
作为变体并且如图6和图7所示，该托盘10还可以在其底部区域6中具有仅单个板7和单个区域6'。
为了通过增加热交换界面和可用的加热/冷却功率来提高电池元调节的可能性，盖子11也可以在其结构中并入有位于至少一些、优选所有电池元2与传热流体FC之间的一个或多个热交换区域6'。盖子11的该热交换区域6'或每个热交换区域6'可以包括用于传热流体FC的循环的体积8，并且可以通过盖子11的壁11'的形成具有低热导率的表面元件(9)的结构部或凹陷部，与具有高热导率的、呈板形式且与电池元2(例如，模块2'的所有电池元2)接触的表面元件7(图3和图7)协同构成。因此，盖子11的双壁结构与托盘10的类似。
为了能够补偿壳体3的不同部分10、11的可能的装配间隙，以便不损害电池元2与传热流体FC之间的、特别是在盖子11处的传热性能水平，将柔性且导热的板或片12***被并入盖子11、托盘6的底部6'和/或托盘10的侧壁10”中的一个或多个热交换区域6'的具有高热导率的一个或多个表面元件7和与之面对的模块2'的电池元2的相关表面之间。
如有必要，作为一种变体，每个呈板形式的表面元件7可以涂有具有高热导率的单独材料层，例如填充的硅树脂。
如图16所示，每个热交换区域6'包括用于传热流体FC的循环的体积8，该体积8形成U形或蛇形回路的一部分，该U形或蛇形回路的两个支路的两个自由端被流体连通至分配/收集管线5、5”，该分配/收集管线5、5”形成用于供应/排放传热流体FC的回路5的一部分。
U形或蛇形循环体积8(未示出)均以下述方式流体连接：
-单独串联且共同地连通至回路5(未示出)；
-单独且并联地连通至该回路5(图8至图11和图17)。
根据本发明的第一变体实施例，具有高热导率且呈板形式的每个表面元件7通过机械附接与壳体3的壁3'固定在一起，例如通过顶进、卡扣、压接、螺纹件连接等方式，壁3'的面对表面元件7的部分构成具有低热导率的表面元件9。
根据本发明的第二变体实施例，如图4、图5和图11至图13所示，具有高热导率且呈板形式的每个表面元件7包括以一体件形式形成周边框架13或通过包覆成型添加而形成周边框架13的边缘区域，该边缘区域通过焊接与壳体3的壁3'固定在一起，该壁3'的面对表面元件7的部分构成具有低热导率的表面元件9。这样的框架13尤其使得可以在周长上建立连续的接合，优先采用激光焊接的方式。
有利的是，密封件14以压缩状态存在于两个表面元件7和9的相互固定的周边边缘之间(例如被收纳在托盘10的槽中)。
优选地，并且如图11至图13中的实例所示，具有高热导率的呈板形式的每个表面元件7一方面沿周边与壳体3的壁3'固定在一起，优选连续地并且例如通过机械附接或焊接的方式固定在一起，并且另一方面被固定在位于所述板7的表面内侧的至少一个接合区域15中，有利地被固定在分布于(优先为规则分布于)所述板7的表面上的多个接合区域15中。
因此，除了周边固定之外，该板7或每个板7还在多个分散点或区域15处被刚性地固定。其结果是分布式固定，避免了一个或多个板7在热的影响下、以及在电池元2的重量的影响下的任何变形(对于托盘10的板7—区域15也形成支承点)，从而使得可以随时间的推移确保一个或多个板7与电池元2之间的最佳表面接触。
因此，每个板7沿其轮廓周向地(可能连续地)且在该轮廓内沿被固定(例如通过点固定而被局部固定)，从而有利于其抵抗热变化和变形的能力。
由此，还可以通过使用与托盘6的材料相容的材料对金属板7进行局部包覆成型来提供机械附接，以便通过焊接进行固定。
根据有利的实际实施例，特别如图4和图5所示，具有高热导率且呈板形式的每个表面元件7与壳体3的壁3'的构成具有低热导率的表面元件9的部分固定在一起，并如此被固定在至少一个接合区域15中、优先被固定在多个规则分布的接合区域15中。每个接合区域15由金属板形式的表面元件7的朝向壁3'的一部分突出的局部变形部16构成，所述变形部16由与壁3'的所述部分的材料相容的材料16'包覆成型而成，以通过例如激光焊接进行接合。
由具有金属芯16的塑料材料16'制成的局部突出结构部形式的这些接合点15例如可以被支承地接合到在壁3'的构成表面元件9的部分中形成的凹陷局部结构部9'中，以产生尽可能多的点机械接合。
尽管在点16'之间存在可能的材料带(从包覆成型过程演变而来)，但在相关的热交换区域6'中，在两个表面元件7和9之间在它们之间界定的体积8中仍然形成有用于流体FC的循环路径。
有利地，两个面对的表面元件7和9在二者之间限定出热交换区域6'的用于传热流体FC的循环的体积8，所述体积8有利地具有矩形形式，所述两个面对的表面元件7和9中的一个具有肋17，该肋17将所述体积8细分成U形、S形或蛇形循环回路4'的基本部分的两个支路。
虽然这种形式的基本循环回路4'因其生产简单性、大的热交换表面积以及适合简单循环的循环路径而是优选的，但其它形式也是可能的，诸如蛇形、S形、Z形或类似形式。
如还可以从图1至图3、图8至图12以及图14至图17看出的，温度调节装置4、5包括：构成用于供应/排放传热液体流体LC的一个或多个回路的分配5'/收集5”管道，这些管道5'、5”在结构上被并入壳体3中：以及将所述管道5'、5”连通至热交换区域6'的循环体积8的辅助或分接管线18，这些管道5'、5”和管线18至少部分地与壳体3的壁3'一体形成。
因此，可以在托盘10和盖子11的制造过程中至少部分地执行管道5'、5”和管线18的并入，并且使得可以省却管道和软管的提供和繁琐的紧密性连接，同时还避免了这些装置暴露于外部环境(分配装置附接到壁3'上)。
有利地，管道5'、5”和管线18的管状壁一方面部分地形成在壳体3(优先的是一般大体为长方体形式)的壁3'中和/或上，并且另一方面部分地由包覆成型的材料23、23'形成和/或由壁的利用振动焊接或激光焊接添加并组装的部分形成。
所述管状壁的在其通过托盘10的壁10'、10”形成的部件与其通过部分添加或通过包覆成型23、23'添加的部分之间的分配和切分，取决于用于成型托盘10的模具的可能性以及其托盘10的构造复杂性，并且如有必要，还取决于盖子11的构造复杂性。
尤其如图1所示，该供应/排放回路5或每个供应/排放回路5包括用于一个或多个分配管道5'的连接端部配件19，以及用于一个或多个收集管道5”的连接端部配件19'，有利的是，为形成壳体3的两个构成部分的底部托盘10和盖子11中所存在的热交换区域6'的循环体积8提供共同的回路5或单独的回路5。
为了使托盘10具有增强的机械强度和刚度，尤其是考虑到电池元2所表现的显著重量，可以规定托盘10包括：
-被并入托盘10的主体中的加强结构，该加强结构例如通过构成所述托盘10的壁的热塑性材料包覆成型而成，和/或
-通过形状的耦合(by conjugation of forms)与所述托盘10的热塑性壁在外部配合的加强结构20，该加强结构20例如为框架型，尤其为所述托盘1提供中间和周边的加固(图18)。该框架20可以包括侧壁20'和中间间隔件20”。
此外，为了在结构上加强托盘10的底部10'以及可以为热交换区域6'的结构部提供附加壁表面，托盘10还可以包括从托盘10的底部成一整体延伸的至少一个细分内壁21，该至少一个细分内壁21有利地与加强结构20协作并且如有必要还包含用于传热流体FC的循环的体积8，这些体积8优先形成托盘10的循环装置4的一部分并且流体连通至分配装置5(图8、图9、图11和图17)。
所述细分壁21可以是将托盘6细分成两个子托盘并提供用于加强框架20的间隔件20”的接收槽的双壁。
此外，用于控制传热液体的温度、循环和/或分配的装置22在结构上、甚至在材料上，至少部分地被并入壳体3中(参见图8B—水泵的部分并入)。
最后，本发明还涉及一种机动车辆，特别是电动或混合动力的机动车辆，其特征在于，包括至少一个如上所述的电池单元1，该电池单元1还包括至少一个内部温度测量装置、用于将电池元或电池元件2彼此电连接的装置以及外部连接装置，有利的是，后者地与壳体3的壁3'一起形成或者部分地形成在壳体3的壁3'中。
显然，本发明不限于附图中描述和表示的实施例。仍然可以进行修改，尤其是从各种元件的结构方面或通过替换技术等效物方面，而不会以任何方式偏离本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种电池单元(1)，尤其是用于混合动力和/或电动力机动车辆的电池单元，所述电池单元(1)基本上包括：一方面，多个电池元(2)或电池元件，如有必要所述多个电池元(2)或电池元件在物理上和/或电气上被分组成若干块或模块(2')；另一方面，壳体(3)，所述壳体(3)容纳并包围所述电池元或电池元件(2)；以及最后，用于通过传热流体(FC)的循环来调节所述电池元或电池元件(2)的温度的装置(4，5)，
所述电池单元(1)的特征在于，所述壳体(3)至少在所述电池元(2)布置所在的底部区域(6)中在所述电池元(2)与传热流体(FC)之间包括至少一个、优先为若干个热交换区域(6')，所述一个或若干热交换区域(6')被并入所述壳体(3)的结构中，优先被并入所述壳体(3)的壁(3')中。
2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，该或每个热交换区域(6')包括具有高热导率的表面元件(7)，所述具有高热导率的表面元件(7)一方面与电池元(2)接触并且另一方面与所述传热流体(FC)接触，如有必要，表面元件(7)与模块(2')的所述电池元(2)相关联。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的电池单元，其特征在于，该或每个热交换区域(6')包括用于传热流体(FC)的循环的体积(8)，该体积(8)被限定在与电池元(2)直接接触的具有高热导率的表面元件(7)和如有必要与外部环境接触的具有低热导率的表面元件(9)之间。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述具有高热导率的表面元件(7)是添加到所述壳体(3)中的元件，并且有利地由金属板或刚性且作为良好热导体的类似材料构成，并与具有低热导率的表面元件(9)流体密封地固定。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的电池单元，其特征在于，该或每个热交换区域(6')的具有低热导率的表面元件(9)形成所述壳体(3)的一体部分，并且有利地构成所述壳体(3)的所述壁(3')的一部分。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述热交换区域的循环体积(8)或不同热交换区域(6')的循环体积(8)形成了被并入所述壳体(3)的结构中的用于传热流体(FC)的循环的一个或多个回路(4)的一部分，回路(4)的所述一部分串联或非串联地流体连通，并且被连接至形成用于供应/排放传热液体流体(FC)的回路(5)的一部分的分配/收集管道(5'，5”)，这些回路(4和5)形成了用于调节所述电池元(2)的温度的装置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述壳体(3)由具有低热导率的刚性材料制成，优先由塑料制成，并且所述壳体(3)由具有底壁(10')和侧壁(10”)的底部托盘(10)、以及顶部盖子(11)构成，所述底部托盘(10)和所述顶部盖子(11)沿周边组装起来，优先通过螺纹件组装起来，并且所述底部托盘(10)和所述顶部盖子(11)之间可夹置有密封件。
8.根据权利要求7所述的电池单元，其特征在于，所述底部托盘(10)在底壁(10')中，并且可能在至少一些侧壁(10”)中，具有结构部或凹陷部，每个结构部或凹陷部形成具有低热导率的表面元件(9)，并且每个结构部或凹陷部与呈板形式且和电池元(2)、例如模块(2')的所有电池元(2)接触的具有高热导率的表面元件(7)协同形成热交换区域(6')，每个热交换区域(6')具有用于传热流体(FC)的循环的体积(8)。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述盖子(11)还在结构中并入有位于至少一些、优选所有电池元(2)与传热流体(FC)之间的一个或多个热交换区域(6')，所述盖子(11)的该或每个热交换区域(6')包括用于传热流体(FC)的循环的体积(8)并且由所述盖子(11)的壁(11')的形成具有低热导率的表面元件(9)的结构部或凹陷部，与具有高热导率的、呈板形式且与电池元(2)、例如模块(2')的所有电池元(2)接触的表面元件(7)协同形成。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的电池单元，其特征在于，柔性且导热的板或片(12)被***到被并入所述盖子(11)、托盘(6)的底部(6')和/或底部托盘(10)的侧壁(10”)中的一个或多个热交换区域(6')的具有高热导率的一个或多个表面元件(7)和与之面对的模块(2')的电池元(2)的相关表面之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电池单元，其特征在于，每个热交换区域(6')包括形成U形或蛇形回路的一部分的用于传热流体(FC)的循环的体积(8)，在所述U形或蛇形回路中两个支路的两个自由端被流体连通至形成用于供应/排放传热流体(FC)的回路(5)的一部分的分配/收集管线(5，5”)。
12.根据权利要求3、4、5、8和9中任一项所述的电池单元，其特征在于，每个具有高热导率且呈板形式的表面元件(7)通过机械附接与所述壳体(3)的壁(3')固定在一起，例如通过顶进、卡扣、压接、螺纹件连接等方式固定，壁(3')的面对所述表面元件(7)的部分形成具有低热导率的表面元件(9)。
13.根据权利要求3、4、5、8和9中任一项所述的电池单元，其特征在于，每个具有高热导率且呈板形式的表面元件(7)包括边缘区域，该边缘区域以一体件形式形成周边框架(13)或通过包覆成型添加而形成周边框架(13)，该周边框架(13)通过焊接与所述壳体(3)的壁(3')固定在一起，该壁(3')的面对表面元件(7)的部分形成具有低热导率的表面元件(9)。
14.根据权利要求12或13所述的电池单元，其特征在于，密封件(14)以压缩状态存在于两个表面元件(7和9)的相互固定的周边边缘之间。
15.根据权利要求3至5、8、9和12至14中任一项所述的电池单元，其特征在于，每个具有高热导率的呈板形式的表面元件(7)一方面沿周边与所述壳体(3)的壁(3')固定在一起，优选连续地且例如通过机械附接或焊接的方式与所述壳体(3)的壁(3')固定在一起，并且另一方面被固定在位于所述板(7)的表面内侧的至少一个接合区域(15)中，有利地被固定在分布于所述板(7)的表面上的多个接合区域(15)中，且优先被固定在规则分布于所述板(7)的表面上的多个接合区域(15)中。
16.根据权利要求3至5、8、9和12至15中任一项所述的电池单元，其特征在于，每个具有高热导率且呈板形式的表面元件(7)与所述壳体(3)的壁(3')的形成具有低热导率的表面元件(9)的部分固定在一起，并如此被固定在至少一个接合区域(15)中、优先被固定在多个规则分布的接合区域(15)中，每个接合区域(15)由金属板形式的表面元件(7)的朝向所述壁(3')的所述部分突出的局部变形部(16)构成，所述局部变形部(16)由与所述壁(3')的所述部分的材料相容的材料(16')包覆成型而成，以通过例如激光焊接进行接合。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述两个面对的表面元件(7和9)在二者之间限定出热交换区域(6')的用于传热流体(FC)的循环的体积(8)，所述体积(8)优选为矩形形式，所述两个面对的表面元件(7和9)中的一个具有肋(17)，所述肋(17)将所述体积(8)细分成U形、S形或蛇形循环回路(4')的基本部分的两个支路。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述温度调节装置(4，5)包括：形成用于供应/排放传热液体流体(LC)的一个或多个回路的分配管道(5')/收集管道(5”)，这些管道(5'，5”)在结构上被并入所述壳体(3)中：以及将所述管道(5，5”)连通至所述热交换区域(6')的循环体积(8)的辅助或分接管线(18)，这些管道(5'，5”)和管线(18)至少部分地与所述壳体(3)的壁(3')一体形成。
19.根据权利要求18所述的电池单元，其特征在于，所述管道(5'，5”)和管线(18)的所述管状壁一方面部分地形成在所述壳体(3)、优先的是一般大体为长方体形式的壳体的壁(3')中和/或上，并且另一方面部分地通过包覆成型的材料(23，23')形成和/或由壁的利用振动焊接或激光焊接添加并组装的部分形成。
20.根据权利要求18和19中任一项所述的电池单元，其特征在于，该或每个供应/排放回路(5)包括用于一个或多个分配管道(5')的连接端部配件(19)，以及用于一个或多个收集管道(5”)的连接端部配件(19')，有利的是，为形成所述壳体(3)的两个构成部分的所述底部托盘(10)和所述盖子(11)中所存在的热交换区域(6')的循环体积(8)提供共同的回路(5)或单独的回路(5)。
21.根据权利要求7至10和20中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述底部托盘(10)包括被并入所述底部托盘(10)的主体中的加强结构，该加强结构例如由形成所述底部托盘(10)的壁的热塑性材料通过包覆成型而成。
22.根据权利要求7至10和20中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述底部托盘(10)包括通过形状的耦合与所述底部托盘(10)的热塑性壁在外部配合的加强结构(20)，该加强结构(20)例如为框架型，尤其为所述端部托盘(1)提供中间和周边的加固。
23.根据权利要求7至10和20至22中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述底部托盘(10)包括从所述底部托盘(10)的底部以单个零件延伸的至少一个细分内壁(21)，所述至少一个细分内壁(21)优选地与加强结构(20)协作，并且如有必要包含用于传热流体(FC)的循环的体积(8)，这些体积(8)优先形成所述底部托盘(10)的所述循环装置(4)的一部分并且流体连通至所述分配装置(5)。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的电池单元，其特征在于，用于控制传热液体的温度、循环和/或分配的装置(22)在结构上，甚至在材料上，被至少部分地并入所述壳体(3)中。
25.一种机动车辆，特别是电动或混合动力的机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括至少一个根据权利要求1至24中任一项所述的电池单元(1)，所述电池单元(1)还包括至少一个内部温度测量装置、用于将所述电池元或元件(2)彼此电连接的装置以及外部连接装置，优选的是，后者部分地与所述壳体(3)的壁(3')一起形成或者部分地形成在所述壳体(3)的壁(3')中。
CN201980025445.6A 2018-04-10 2019-04-08 包含热交换区域的电池单元 Active CN111971816B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310292109.6A CN116231156A (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包含热交换区域的电池单元

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1853131 2018-04-10
FR1853131A FR3062749B1 (fr) 2018-04-10 2018-04-10 Unite de batterie integrant des zones d'echanges thermiques
PCT/EP2019/058808 WO2019197338A1 (fr) 2018-04-10 2019-04-08 Unite de batterie integrant des zones d'echanges thermiques

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310292109.6A Division CN116231156A (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包含热交换区域的电池单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111971816A true CN111971816A (zh) 2020-11-20
CN111971816B CN111971816B (zh) 2023-06-02

Family

ID=62874928

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980025445.6A Active CN111971816B (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包含热交换区域的电池单元
CN202310292109.6A Pending CN116231156A (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包含热交换区域的电池单元
CN201980025339.8A Active CN111971815B (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包括内置温度控制装置的电池单元

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310292109.6A Pending CN116231156A (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包含热交换区域的电池单元
CN201980025339.8A Active CN111971815B (zh) 2018-04-10 2019-04-08 包括内置温度控制装置的电池单元

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11626634B2 (zh)
EP (2) EP3776686B1 (zh)
JP (2) JP7250111B2 (zh)
KR (2) KR20200140337A (zh)
CN (3) CN111971816B (zh)
FR (2) FR3062749B1 (zh)
WO (2) WO2019197340A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113707998A (zh) * 2021-10-28 2021-11-26 三一汽车制造有限公司 电池包、电池包组件及车辆

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3062521B1 (fr) * 2018-04-10 2023-09-08 Sogefi Air & Cooling Unite de batterie avec des moyens de regulation de la temperature integres au boitier
CN210242511U (zh) * 2018-07-26 2020-04-03 达纳加拿大公司 具有平行流动特征以增强热传导的热交换器
FR3089690B1 (fr) * 2018-12-07 2021-08-06 Valeo Systemes Thermiques Boitier pour dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile
FR3076951B1 (fr) * 2018-12-28 2020-05-22 Sogefi Air & Cooling Module de batterie électrique et batterie comportant au moins un tel module
FR3099646B1 (fr) 2019-07-30 2021-07-02 Sogefi Air & Cooling Module et dispositif de refroidissement pour batterie et batterie correspondante
KR20210143600A (ko) * 2020-05-20 2021-11-29 주식회사 엘지에너지솔루션 케이스 외부에 냉각부를 구비한 배터리 팩
US20220006150A1 (en) * 2020-07-03 2022-01-06 Continental Structure Plastics, Inc. Battery containment system
JP7350419B2 (ja) * 2020-08-05 2023-09-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池モジュール、それを含む電池パックおよび電池モジュールの運搬方法
KR20220018799A (ko) * 2020-08-07 2022-02-15 주식회사 엘지에너지솔루션 보강 빔을 이용한 냉각 플레이트의 체결을 개선한 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
DE102020210660A1 (de) * 2020-08-21 2022-02-24 Mahle International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Verbunds aus Kühlplatte und Strukturbauteil
DE102020129566B3 (de) * 2020-11-10 2022-04-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsbatterie
FR3122946B1 (fr) 2021-05-12 2023-07-21 Sogefi Air & Cooling Unité de batterie avec des moyens de contrôle ou de régulation de température intégrés
DE102021206050A1 (de) 2021-06-14 2022-12-15 Mahle International Gmbh Traktionsbatterie
DE102021211071A1 (de) 2021-10-01 2023-04-06 Mahle International Gmbh Batterie
KR20230094018A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 주식회사 포스코 배터리케이스
DE102022121853A1 (de) 2022-08-30 2024-02-29 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Fluidtemperierbare Traktionsbatterie

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635427A1 (de) * 1976-08-06 1978-02-09 Varta Batterie Elektrischer akkumulator
JP2009170258A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム
CN103066225A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 东风汽车公司 纯电动汽车动力电池包总成结构
US20130250512A1 (en) * 2010-11-30 2013-09-26 Behr Gmbh & Co. Kg Device for conducting a cooling fluid, and cooling system for cooling an electrical component
DE102012012663A1 (de) * 2012-06-23 2013-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse für eine Betriebseinrichtung, insbesondere für ein Batteriepaket einer Fahrzeugantriebsbatterie
EP2769426A1 (de) * 2011-10-18 2014-08-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur spannungsversorgung
DE102013011895A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Audi Ag Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme wenigstens einer Energiespeicherkomponente
EP2908377A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-19 Samsung SDI Co., Ltd. Case for battery pack with cooling system
CN105493339A (zh) * 2014-01-30 2016-04-13 日立建机株式会社 混合动力式工程机械
US20160268655A1 (en) * 2013-09-20 2016-09-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery heat radiation system, battery heat radiation unit
US20160268657A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US20160365551A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Ford Global Technologies, Llc Battery cell retention assembly and method
CN106494205A (zh) * 2015-09-03 2017-03-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 结构集成的推进电池
US20170125865A1 (en) * 2015-11-03 2017-05-04 Ford Global Technologies, Llc Traction battery assembly
CN106981703A (zh) * 2015-10-14 2017-07-25 三星Sdi株式会社 冷却板及其制造方法、电池模块及车辆
CN107046156A (zh) * 2017-04-21 2017-08-15 安徽亿诺新能源有限责任公司 一种散热效果好的电池
CN206639827U (zh) * 2017-02-28 2017-11-14 哈尔滨智明科技有限公司 具有热交换管道的动力电池箱体
CN107425165A (zh) * 2016-09-07 2017-12-01 昶洧新能源汽车发展有限公司 具有结合肋固定件的电池组***外壳

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08273706A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Clover Eng Kk 二次電池の放熱用アダプター
JP2011049012A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Sanyo Electric Co Ltd バッテリパック
JP5408441B2 (ja) * 2010-01-18 2014-02-05 三菱自動車工業株式会社 車両用バッテリケース
JPWO2011092773A1 (ja) 2010-01-29 2013-05-30 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2011194982A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Mitsubishi Motors Corp 車両用バッテリーケース
US8865333B2 (en) * 2012-07-17 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for mitigating battery damage caused by coolant leaks
CN203260692U (zh) 2013-04-22 2013-10-30 比亚迪股份有限公司 一种储能电池模组
CN203260693U (zh) 2013-04-22 2013-10-30 比亚迪股份有限公司 一种储能电池模组
KR101589996B1 (ko) * 2013-06-07 2016-01-29 주식회사 엘지화학 액상 냉매 유출에 대한 안전성이 향상된 전지팩
US20160190664A1 (en) 2014-11-30 2016-06-30 Arcimoto, Inc. Battery system
JP2016170863A (ja) 2015-03-11 2016-09-23 ダイキョーニシカワ株式会社 発熱体の冷却構造
JP6500988B2 (ja) * 2015-06-30 2019-04-17 三洋電機株式会社 電源装置
CN105762438A (zh) 2016-03-24 2016-07-13 吉林大学 柱状电池成组高导热液体换热装置
CN107546351B (zh) 2016-04-11 2020-10-23 比亚迪股份有限公司 第一子底板
JP6697332B2 (ja) * 2016-06-28 2020-05-20 三洋電機株式会社 バッテリシステム及びバッテリシステムを備える電動車両
FR3058575A1 (fr) * 2016-11-07 2018-05-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Batterie a modules de cellule(s) electrochimique(s) separes par des plaques d'echange externes, et systeme associe

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2635427A1 (de) * 1976-08-06 1978-02-09 Varta Batterie Elektrischer akkumulator
JP2009170258A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム
US20130250512A1 (en) * 2010-11-30 2013-09-26 Behr Gmbh & Co. Kg Device for conducting a cooling fluid, and cooling system for cooling an electrical component
EP2769426A1 (de) * 2011-10-18 2014-08-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur spannungsversorgung
DE102012012663A1 (de) * 2012-06-23 2013-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Gehäuse für eine Betriebseinrichtung, insbesondere für ein Batteriepaket einer Fahrzeugantriebsbatterie
CN103066225A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 东风汽车公司 纯电动汽车动力电池包总成结构
CN105408149A (zh) * 2013-07-16 2016-03-16 奥迪股份公司 用于接纳至少一个能量存储器元件的接纳设备
DE102013011895A1 (de) * 2013-07-16 2015-01-22 Audi Ag Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme wenigstens einer Energiespeicherkomponente
US20160268655A1 (en) * 2013-09-20 2016-09-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery heat radiation system, battery heat radiation unit
CN105493339A (zh) * 2014-01-30 2016-04-13 日立建机株式会社 混合动力式工程机械
EP2908377A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-19 Samsung SDI Co., Ltd. Case for battery pack with cooling system
US20160268657A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US20160365551A1 (en) * 2015-06-12 2016-12-15 Ford Global Technologies, Llc Battery cell retention assembly and method
CN106494205A (zh) * 2015-09-03 2017-03-15 通用汽车环球科技运作有限责任公司 结构集成的推进电池
CN106981703A (zh) * 2015-10-14 2017-07-25 三星Sdi株式会社 冷却板及其制造方法、电池模块及车辆
US20170125865A1 (en) * 2015-11-03 2017-05-04 Ford Global Technologies, Llc Traction battery assembly
CN107425165A (zh) * 2016-09-07 2017-12-01 昶洧新能源汽车发展有限公司 具有结合肋固定件的电池组***外壳
CN206639827U (zh) * 2017-02-28 2017-11-14 哈尔滨智明科技有限公司 具有热交换管道的动力电池箱体
CN107046156A (zh) * 2017-04-21 2017-08-15 安徽亿诺新能源有限责任公司 一种散热效果好的电池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113707998A (zh) * 2021-10-28 2021-11-26 三一汽车制造有限公司 电池包、电池包组件及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
US20210151818A1 (en) 2021-05-20
JP7250111B2 (ja) 2023-03-31
CN116231156A (zh) 2023-06-06
CN111971815B (zh) 2023-04-04
EP3776687A1 (fr) 2021-02-17
FR3079971B1 (fr) 2021-05-21
WO2019197338A1 (fr) 2019-10-17
WO2019197340A1 (fr) 2019-10-17
FR3062749A1 (fr) 2018-08-10
US11664544B2 (en) 2023-05-30
KR20200140335A (ko) 2020-12-15
FR3062749B1 (fr) 2023-04-14
US20210167442A1 (en) 2021-06-03
FR3079971A1 (fr) 2019-10-11
EP3776686A1 (fr) 2021-02-17
EP3776687B1 (fr) 2022-01-12
CN111971816B (zh) 2023-06-02
JP7395560B2 (ja) 2023-12-11
EP3776686B1 (fr) 2022-01-12
KR20200140337A (ko) 2020-12-15
US11626634B2 (en) 2023-04-11
JP2021521620A (ja) 2021-08-26
JP2021521619A (ja) 2021-08-26
CN111971815A (zh) 2020-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111971816A (zh) 包含热交换区域的电池单元
CN112204808A (zh) 具有内置到壳体中的温度调节装置的电池单元
CN108028446B (zh) 电池***及具有电池***的电动车辆
US20110189526A1 (en) Energy storage unit
JP5448119B2 (ja) 改善された冷却効率を有するバッテリ・モジュール
CN108028325A (zh) 带有装入的冷却***的电池壳体
CN1754073B (zh) 具有冻结保护的流体加热器
US20220278393A1 (en) Battery cooling module and device, and corresponding battery
JP2020053148A (ja) 電池ユニット
US20210135305A1 (en) Full perimiter cylindrical cell battery carrier
EP3796463B1 (en) Battery pack
CN113661599A (zh) 电池组和配备有至少一个这种电池组的机动车辆
KR20130022107A (ko) 자동차용 배터리 냉각장치
JPWO2019197335A5 (zh)
CN210040347U (zh) 电池模组及动力电池
CN215008369U (zh) 一种电池包换热装置
US11888138B2 (en) Modular assembly for the circulation of a heat transfer fluid in a motor vehicle battery
CN113540674A (zh) 蓄电池
CN114128014A (zh) 用于冷却一个或多个电力存储模块的装置
CN216793758U (zh) 用于机动车辆的电能存储模块的隔室和外壳
CN216354446U (zh) 电池模组
CN218919158U (zh) 电池包的箱体、电池包、车辆
CN115280910A (zh) 用于冷却在操作期间易于释放热量的电气和/或电子部件的装置
CN117134023A (zh) 一种浸没式电池冷却机构及电池包
JP2012243524A (ja) 電池ケース

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant