DE102011103984A1 - Cooling device for battery mounted in electric vehicle, has heat conducting plate which is electrically isolated from unit battery cells - Google Patents

Cooling device for battery mounted in electric vehicle, has heat conducting plate which is electrically isolated from unit battery cells Download PDF

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Abstract

The cooling device has a corrugated heat conducting plate (4) which is arranged between unit battery cells (2). The heat conducting plate is electrically isolated from unit battery cells. The heat conducting plate is thermally connected with pipe element (5) through which cooling medium flows.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine Batterie mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batterieeinzelzellen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a cooling device for a battery having a plurality of cylindrical battery individual cells according to the closer defined in the preamble of claim 1.

Batterien, insbesondere Hochleistungs- oder Hochvoltbatterien, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie werden häufig als Traktionsbatterien in zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen eingesetzt. Sie bestehen typischerweise aus einer Mehrzahl von Batterieeinzelzellen, welche beispielsweise seriell miteinander zu der Batterie oder zu einem Modul der Batterie verschaltet sind. Die Batterieeinzelzellen werden im Allgemeinen entweder zylindrisch oder prismatisch aufgebaut. Insbesondere beim Aufbau der Batterieeinzelzellen in zylindrischer Form stellt die Kühlung der Batterieeinzelzellen, zumindest beim Einsatz der hinsichtlich Speicherdichte derzeit optimalen Lithium-Ionen-Technologie, eine Herausforderung dar. Aufgrund der gerundeten Oberflächen der Batterieeinzelzellen ist die Anordnung an einen Wärmetauscher vergleichsweise aufwändig, sodass typischerweise sehr komplex ausgebildete Wärmetauscher notwendig sind, welche häufig den benötigten Bauraum für die Batterie entsprechend erhöhen, diese in der Montage aufwändig und in der Herstellung entsprechend teuer machen.Batteries, in particular high-performance or high-voltage batteries, are known from the general state of the art. They are often used as traction batteries in at least partially electrically powered vehicles. They typically consist of a plurality of individual battery cells, which are, for example, connected in series with one another to the battery or to a module of the battery. The battery cells are generally constructed either cylindrical or prismatic. In particular, in the construction of the battery cells in a cylindrical shape, the cooling of the battery cells, at least when using the storage density currently optimal lithium-ion technology, a challenge. Due to the rounded surfaces of the battery cells, the arrangement of a heat exchanger is relatively expensive, so typically very complex formed heat exchangers are necessary, which often increase the required space for the battery accordingly, make them expensive in the assembly and correspondingly expensive to manufacture.

Aus der WO 2009/033578 A2 ist eine Wärmetauschereinheit für eine Batterie mit zylindrischen Batterieeinzelzellen bekannt. Diese besteht aus einer Vielzahl von wellenförmig gebogenen Leitungselementen, welche zwischen den Batterieeinzelzellen angeordnet werden, und welche von einem Kühlmedium durchströmt werden. Der Aufbau bietet eine gute Funktionalität, ist jedoch hinsichtlich der Anzahl der benötigten Bauteile sowie der Abdichtung der wellenförmigen Leitungselemente vergleichsweise aufwändig.From the WO 2009/033578 A2 For example, a heat exchanger unit for a battery with single cell cylindrical cells is known. This consists of a plurality of wavy curved line elements, which are arranged between the battery individual cells, and which are flowed through by a cooling medium. The structure offers good functionality, but is relatively expensive in terms of the number of components required and the sealing of the wavy line elements.

Ferner ist es aus der US 200310017383 A1 bekannt, zwischen zylindrischen Batterieeinzelzellen gewellte Wärmeleitbleche anzuordnen. Diese gewellten Wärmeleitbleche sind hinsichtlich des Bauraumbedarfs vergleichsweise gut geeignet, um einen kompakten Aufbau der Batterie zu ermöglichen. Die Abfuhr der Wärme erfolgt in der beschriebenen US-Veröffentlichung durch vergleichsweise aufwändige „Heat-Pipes”, welche in Form von hermetisch verschlossenen und evakuierten Rohren ausgebildet sind, in denen ein geeignetes Medium, beispielsweise Reinstwasser, bei entsprechenden Temperaturen verdampft, durch die Schwerkraft in einen Bereich nach oben aufsteigt, dort abgekühlt wird und wieder in dem Rohr herunterläuft, um erneut zu verdampfen. Die Problematik bei diesem Aufbau besteht nun darin, dass die Dichtheit dieser Wärmeleitrohre im Laufe der Zeit nachlassen kann, sodass bei einer gealterten Batterie die Kühlung gegebenenfalls nicht mehr ausreichend funktioniert. Außerdem ist eine Steuerung der eingesetzten Kühlleistung vergleichsweise schwierig und die in axialer Richtung der Batterieeinzelzellen angeordneten Rohre benötigen zusätzlichen Bauraum. Bei der Montage ist die Handhabung dieser rohrförmigen hermetisch verschlossenen Wärmeleitrohre ebenfalls nicht ganz einfach, da diese entsprechend sorgfältig montiert werden müssen, um die Funktionalität nicht durch mechanische Beschädigungen, welche die Dichtheit und das in den Rohren benötigte Vakuum beeinträchtigen können, zu gefährden.Furthermore, it is from the US 200310017383 A1 known to arrange corrugated Wärmeleitbleche between cylindrical battery cells. These corrugated Wärmeleitbleche are comparatively well suited in terms of space requirements to allow a compact construction of the battery. The removal of heat takes place in the described US publication by comparatively complex "heat pipes", which are in the form of hermetically sealed and evacuated tubes in which a suitable medium, such as ultrapure water, evaporated at appropriate temperatures, by gravity rises up an area, is cooled there and runs down again in the pipe to re-evaporate. The problem with this design consists in the fact that the tightness of these heat pipes can subside over time, so that in an aged battery, the cooling may not work properly. In addition, a control of the cooling power used is relatively difficult and arranged in the axial direction of the battery individual cells tubes require additional space. When assembling the handling of these tubular hermetically sealed heat pipes is also not very easy, as they must be appropriately carefully mounted so as not to endanger the functionality by mechanical damage, which may affect the tightness and the vacuum required in the tubes.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung liegt nun darin, eine Kühlvorrichtung für eine Batterie mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batterieeinzelzellen zu schaffen, welche diese Nachteile vermeidet, und welche einen einfachen, kostengünstigen und sehr kompakten Aufbau für die Batterie ermöglicht.The object of the present invention is now to provide a cooling device for a battery having a plurality of cylindrical battery individual cells, which avoids these disadvantages, and which allows a simple, inexpensive and very compact structure for the battery.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Losung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments of the solution according to the invention will become apparent from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Losung nutzt wie der zuletzt beschriebene gattungsgemäße Stand der Technik ein gewelltes Wärmeleitblech. Dieses ist erfindungsgemäß elektrisch gegenüber den Batterieeinzelzellen isoliert ausgeführt und steht mit wenigstens einem von einem Kühlmedium durchströmten Leitungselement in thermischer Verbindung. Dieser Aufbau ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise aufgrund des elektrisch isolierten Wärmeleitblechs, welches einfach und effizient zwischen die zylindrischen Batterieeinzelzellen eingelegt und vorzugsweise mit diesen verspannt werden kann. Das Wärmeleitblech steht dabei mit einem oder mehreren von Kühlmedium durchströmten Leitungselementen in direkter thermischer Verbindung. Damit lässt sich die Wärmeabfuhr beispielsweise durch eine einfache Regelung oder Steuerung des Volumenstroms an Kühlmedium in dem Leitungselement sehr gezielt steuern beziehungsweise regeln.The solution according to the invention uses like the last-described generic prior art, a corrugated Wärmeleitblech. This is inventively carried out electrically isolated from the battery cells and is in thermal communication with at least one of a cooling medium flowed through line member. This structure allows a very compact design due to the electrically insulated Wärmeleitblechs which can be easily and efficiently inserted between the cylindrical single battery cells and preferably clamped with these. The heat conducting plate is in direct thermal communication with one or more of the cooling medium flowed through line elements. Thus, the heat dissipation can be very selectively controlled or regulated, for example, by a simple control or control of the volume flow of cooling medium in the line element.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass das wenigstens eine Leitungselement an dem wenigstens einen Wärmeleitblech senkrecht oder winklig zu den Zylinderachsen der Batterieeinzelzellen angeordnet ist. Diese Anordnung senkrecht oder winklig, wobei unter winklig vorzugsweise ein Winkel um maximal ±45 Grad um die Senkrechte zu verstehen ist, ermöglicht die Anbindung des Leitungselements, beispielsweise formschlüssig oder stoffschlüssig insbesondere in einer Ebene, welche senkrecht oder um einen kleinen Winkel aus der Senkrechten geneigt zu der Achse der Batterieeinzelzellen angeordnet ist. Damit wird eine Anbindung insbesondere in den Endbereichen des Wärmeleitblechs jeweils in Axialrichtung der Batterieeinzelzellen gesehen möglich. Die Leitungselemente benötigen damit keinen Bauraum zwischen den Batterieeinzelzellen, sodass eine sehr kompakte Anordnung der Batterieeinzelzellen möglich ist.In an advantageous development of the cooling device according to the invention, provision is further made for the at least one line element to be arranged on the at least one heat conduction plate perpendicular or at an angle to the cylinder axes of the individual battery cells. This arrangement perpendicular or angled, wherein at an angle preferably an angle is to be understood by a maximum of ± 45 degrees to the vertical, allows the connection of the conduit element, for example positive or materially, in particular in a plane which perpendicular or at a small angle from the Vertical is arranged inclined to the axis of the battery individual cells. In this way, a connection is possible, in particular in the end regions of the heat conducting plate, in the axial direction of the individual battery cells. The line elements thus require no space between the battery individual cells, so that a very compact arrangement of the battery individual cells is possible.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Wärmeleitblech aus mehreren miteinander verbundenen welligen Abschnitten ausgebildet ist, wobei sich jeder der Abschnitte entlang einer Reihe oder zwischen zwei Reihen von zylindrischen Batterieeinzelzellen erstreckt. Dieser Aufbau ermöglicht die Realisierung einer sehr kompakten Batterie mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.In a preferred embodiment of the cooling device according to the invention, it can be provided that the at least one heat conduction plate is formed from a plurality of interconnected wavy sections, each of the sections extending along a row or between two rows of cylindrical battery cells. This construction makes it possible to realize a very compact battery with the cooling device according to the invention.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung hiervon ist es ferner vorgesehen, dass die Batterie genau ein Wärmeleitblech aufweist und mit diesem senkrecht zu den Achsen der Batterieeinzelzellen zu einer Einheit verspannt ist. Ein solcher Aufbau mit einem einzigen Wärmeleitblech, welches in sich gewellt ist und sich mäanderförmig durch mehrere Reihen von Batterieeinzelzellen erstreckt, ist besonders kompakt und effizient in der Kühlung, da vergleichsweise große Anlageflächen des Wärmeleitblechs an den Batterieeinzelzellen erzielt werden, und da durch die thermische Verbindung aller Batterieeinzelzellen miteinander durch das wellenförmige Wärmeleitblech ein Temperaturausgleich zwischen allen oder zumindest den in einem Bereich des Zellblocks angeordneten Batterieeinzelzellen erzielt wird. Die Temperierung kann damit sehr homogen erfolgen, was die Lebensdauer der Batterieeinzelzellen erhöht. Das Wärmeleitblech kann dann senkrecht zu den Achsen der Batterieeinzelzellen beispielsweise in einem Gehäuse oder auf einer Trägerplatte zu einer kompakten Einheit mit den Batterieeinzelzellen verspannt werden. Durch dieses Verspannen wird bei einem Wärmeleitblech, welches in der Lage ist, sich elastisch geringfügig zu verformen, eine ideale Anlage des Wärmeleitblechs an den Batterieeinzelzellen erzielt, sodass ein sehr guter Wärmeübergang möglich ist.In a very advantageous development thereof, it is further provided that the battery has exactly one heat conduction plate and is braced with this perpendicular to the axes of the battery cells to a single unit. Such a structure with a single Wärmeleitblech, which is wavy in itself and meandering through a plurality of rows of battery cells, is particularly compact and efficient in the cooling, since comparatively large contact surfaces of the Wärmeleitblechs be achieved at the battery cells, and there by the thermal connection all individual battery cells by the wave-shaped heat conducting a temperature compensation between all or at least arranged in a region of the cell block battery cells is achieved. The tempering can thus be very homogeneous, which increases the life of the battery cells. The Wärmeleitblech can then be braced perpendicular to the axes of the battery cells, for example, in a housing or on a support plate to a compact unit with the battery cells. As a result of this bracing, in the case of a heat conduction plate which is able to elastically deform slightly, an ideal installation of the heat conducting plate on the battery individual cells is achieved, so that a very good heat transfer is possible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the cooling device according to the invention will become apparent from the remaining dependent claims and will be apparent from the embodiment, which is described below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Draufsicht auf eine Batterie mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batterieeinzelzellen und einer Kühlvorrichtung in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung; 1 a plan view of a battery having a plurality of cylindrical battery individual cells and a cooling device in a first embodiment according to the invention;

2 einen Abschnitt der Kühlvorrichtung aus 1 ohne die Batterieeinzelzellen; 2 a section of the cooling device 1 without the battery single cells;

3 einen Abschnitt der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in einer alternativen Ausführungsform; 3 a portion of the cooling device according to the invention in an alternative embodiment;

4 einen Abschnitt der Kühlvorrichtung aus 3 ohne die Batterieeinzelzellen; und 4 a section of the cooling device 3 without the battery single cells; and

5 eine Schnittdarstellung einer Batterie mit einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung. 5 a sectional view of a battery with a cooling device according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist ein Ausschnitt aus einer Batterie 1 mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batterieeinzelzellen 2 in einer Draufsicht zu erkennen. Die zylindrischen Batterieeinzelzellen 2 sind in dem hier dargestellten Ausschnitt der Batterie 1 in drei Reihen übereinander beziehungsweise nebeneinander angeordnet. Über Stromschienen 3 sind die Batterieeinzelzellen 2 in Reihe miteinander verschaltet, wobei die zylindrischen Gehäuse einen der Pole der Batterieeinzelzellen 2 bilden. Zwischen den Reihen der Batterieeinzelzellen 2 sind gewellte Wärmeleitbleche 4 angeordnet. Diese sind beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt und durch Eloxieren und/oder Lackieren oder durch einen geeigneten Überzug, beispielsweise mit einer Folie aus Polymermaterial, elektrisch isoliert. Sie liegen zwischen den Reihen der Batterieeinzelzellen 2 und stehen thermisch, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel im Bodenbereich der Batterieeinzelzellen 2 mit senkrecht zu den Achsen der Batterieeinzelzellen 2 verlaufenden Leitungselementen 5 in Verbindung. Die Leitungselemente 5 sind wiederum an einen Kühlmedienverteiler 6 an ihrem einen Ende und einen Kühlmediensammler 7 an ihrem anderen Ende angeschlossen. Ein Kühlmedium, beispielsweise ein flüssiges Kühlmedium oder ein im Bereich der Leitungselemente 5 verdampfendes Klimamittel, kann durch den Kühlmediumverteiler 6 in die einzelnen Leitungselemente 5 einströmen und strömt durch die Leitungselemente 5 und den Kühlmediensammler 7 wieder ab. Das Kühlmedium wird dann in einem extern von der Batterie 1 ausgebildeten Kühlmittelkreislauf wieder abgekühlt, oder im Falle eines im Bereich der Batterie 1 verdampfenden Klimamittels wieder kondensiert und komprimiert.In the presentation of the 1 is a section of a battery 1 with a plurality of cylindrical battery cells 2 to recognize in a plan view. The cylindrical battery cells 2 are in the section of the battery shown here 1 arranged in three rows one above the other or side by side. Via busbars 3 are the battery cells 2 connected in series with each other, wherein the cylindrical housing one of the poles of the battery individual cells 2 form. Between the rows of battery cells 2 are corrugated heat conducting sheets 4 arranged. These are for example made of aluminum or an aluminum alloy and electrically insulated by anodizing and / or painting or by a suitable coating, for example with a film of polymer material. They lie between the rows of battery cells 2 and are thermally, in the embodiment shown here in the bottom region of the battery individual cells 2 with perpendicular to the axes of the battery cells 2 extending line elements 5 in connection. The pipe elements 5 are in turn to a cooling medium distributor 6 at one end and a coolant collector 7 connected at the other end. A cooling medium, for example a liquid cooling medium or in the region of the line elements 5 vaporizing environmental agent, can through the cooling medium distributor 6 in the individual pipe elements 5 inflow and flows through the conduit elements 5 and the cooling media collector 7 again. The cooling medium is then in an external of the battery 1 cooled coolant circuit cooled again, or in the case of one in the area of the battery 1 evaporating environmental agent condensed and compressed again.

In der Darstellung der 2 ist eines der Leitungselemente 5 mit zwei der Wärmleitbleche 4 nochmals ohne die Batterieeinzelzellen 2 dargestellt. Deutlich ist zu erkennen, dass das gewellte Wärmeleitblech 4 jeweils mit einem Abschnitt des Leitungselements 5 in Verbindung steht. Diese thermische Verbindung kann beispielsweise durch einen stoffschlüssigen oder formschlüssigen Kontakt beispielsweise mittels Schweißen oder mittels mechanischer Anbindung über Laschen oder dergleichen realisiert werden. in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Leitungselement 5 dabei an einem Ende – in axialer Richtung der Batterieeinzelzellen 2 gesehen – der gewellten Wärmeleitbleche 4 angeordnet. Ebenso wäre es denkbar, ein Leitungselement 5 an beiden Enden anzuordnen. Dies ist hier jedoch nicht dargestellt, da dann die Erkennbarkeit des Aufbaus leiden würde. Neben dem hier dargestellten U-förmigen Leitungselement 5 wäre es selbstverständlich auch denkbar, das Leitungselement 5 ebenfalls wellenförmig auszubilden, um so der Form der Wärmeleitbleche zu folgen, was insbesondere bei beidseitig angeordneten Leitungselementen sinnvoll ist, da dann die Montierbarkeit der Batterieeinzelzellen 2 leichter ist.In the presentation of the 2 is one of the conduit elements 5 with two of the heat baffles 4 again without the battery cells 2 shown. It can be clearly seen that the corrugated Wärmeleitblech 4 each with a portion of the conduit element 5 communicates. This thermal connection, for example, by a cohesive or positive contact be realized for example by welding or by mechanical connection via tabs or the like. in the embodiment shown here is the conduit element 5 at one end - in the axial direction of the battery cells 2 seen - the corrugated Wärmeleitbleche 4 arranged. It would also be conceivable, a conduit element 5 to arrange at both ends. However, this is not shown here, since then the recognizability of the structure would suffer. In addition to the U-shaped line element shown here 5 it would of course also conceivable, the conduit element 5 also wavy form, so as to follow the shape of the Wärmeleitbleche, which is useful in particular on both sides arranged line elements, since then the mountability of the battery individual cells 2 is easier.

In der Darstellung der 3 ist eine alternative Ausführungsform des gewellten Wärmeleitblechs 4 zu erkennen. Anstelle von mehreren in parallelen Ebenen angeordneten Wärmeleitblechen 4 ist hier ein einziges Wärmeleitblech 4 für die Batterie 1 vorgesehen, welches im Wesentlichen mäanderförmig zwischen den einzelnen Reihen der Batterieeinzelzellen 2 angeordnet ist. Wie es in der Darstellung der 4 zu erkennen ist, kann sich auch das Leitungselement 5 mäanderförmig mit den einzelnen Abschnitten des Wärmeleitblechs 4 bewegen oder es können analog der Darstellung in 1 mehrere parallel zueinander angeordnete U-förmige Elemente mit dem einen mäanderförmigen durch die Reihen der Batterieeinzelzellen 2 geführten Wärmeleitblech 4 verbunden werden.In the presentation of the 3 is an alternative embodiment of the corrugated Wärmeleitblechs 4 to recognize. Instead of several arranged in parallel planes Wärmeleitblechen 4 Here is a single heat conduction plate 4 for the battery 1 provided, which is substantially meandering between the individual rows of battery cells 2 is arranged. As it is in the presentation of 4 It can also be seen, the line element 5 Meandering with the individual sections of the Wärmeleitblechs 4 move or it can be analogous to the illustration in 1 a plurality of mutually parallel U-shaped elements with a meandering through the rows of battery cells 2 guided Wärmeleitblech 4 get connected.

Dieser Aufbau mit dem mäanderförmigen Wärmeleitblech 4 stellt eine ideale Kontaktierung des Wärmeleitblechs 4 mit den Batterieeinzelzellen sicher, da eine gewisse Elastizität des Wärmeleitblechs 4 Voraussetzung für den Aufbau ist. Damit lassen sich die zwischen dem mäanderförmigen Wärmeleitblech 4 angeordneten Batterieeinzelzellen 2 mit dem Wärmeleitblech 4 zu einer kompakten Einheit verspannen. Dies ist in der Darstellung der 5 beispielhaft angedeutet. In einer Schnittdarstellung sind die Batterieeinzelzellen 2 zusammen mit dem mäanderförmig ausgeführten Wärmeleitblech, in diesem Fall ohne eine Darstellung der Leitungselemente 5, zu erkennen. Über Keile 8 ist diese Einheit in der dargestellten Schnittebene in einem Batteriegehäuse 9 verspannt, wie es durch die Pfeile angedeutet ist. Dadurch entsteht ein sehr kompakter Aufbau, bei welchem eine ideale Anlage der Flächen des gewellten Wärmeleitblechs 4 und der Batterieeinzelzellen durch die Verspannung, welche hier durch die Keile 8 realisiert ist, gewährleistet werden kann. Der Aufbau lässt sich sehr einfach montieren und ermöglicht eine sehr gute leicht regel- bzw. steuerbare Kühlung für die Batterieeinzelzellen.This structure with the meander-shaped Wärmeleitblech 4 represents an ideal contacting of the heat conducting sheet 4 safe with the battery cells, as a certain elasticity of Wärmeleitblechs 4 Prerequisite for the structure is. This allows the between the meander-shaped Wärmeleitblech 4 arranged battery cells 2 with the Wärmeleitblech 4 tense into a compact unit. This is in the presentation of 5 indicated by way of example. In a sectional view are the battery individual cells 2 together with the meander-shaped heat conducting sheet, in this case without a representation of the line elements 5 to recognize. About wedges 8th this unit is in the illustrated sectional plane in a battery case 9 strained, as indicated by the arrows. This results in a very compact construction, in which an ideal investment of the surfaces of the corrugated Wärmeleitblechs 4 and the battery cells by the tension, which here by the wedges 8th is realized, can be guaranteed. The structure is very easy to install and allows a very good easily controllable or controllable cooling for the battery individual cells.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2009/033578 A2 [0003] WO 2009/033578 A2 [0003]
  • US 200310017383 A1 [0004] US 200310017383 A1 [0004]

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Kühlvorrichtung für eine Batterie (1) mit einer Mehrzahl von zylindrischen Batterieeinzelzellen (2), mit wenigstens einem zwischen den Batterieeinzelzellen (2) angeordneten gewellten Wärmeleitblech (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitblech (4) elektrisch gegenüber den Batterieeinzelzellen (2) isoliert ausgeführt ist, und dass das wenigstens eine Wärmeleitblech (4) mit wenigstens einem von einem Kühlmedium durchströmten Leitungselement (5) in direkter thermischer Verbindung steht.Cooling device for a battery ( 1 ) having a plurality of cylindrical battery cells ( 2 ), with at least one between the battery cells ( 2 ) arranged corrugated Wärmeleitblech ( 4 ), characterized in that the heat conducting sheet ( 4 ) electrically opposite the battery individual cells ( 2 ) Is performed isolated, and that the at least one heat conduction ( 4 ) with at least one conduit element through which a cooling medium flows ( 5 ) is in direct thermal communication. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Leitungselement (5) an dem wenigstens einen Wärmeleitblech (4) senkrecht oder winklig zu den Achsen der zylindrischen Batterieeinzelzellen (2) angeordnet ist.Cooling device according to claim 1, characterized in that the at least one conduit element ( 5 ) on the at least one heat conducting plate ( 4 ) perpendicular or at an angle to the axes of the cylindrical battery cells ( 2 ) is arranged. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass die winklige Anordnung einen Winkel von maximal 45 Grad gegenüber der Senkrechten aufweist.Cooling device according to claim 2, characterized in that that the angular arrangement has an angle of at most 45 degrees with respect to the vertical. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeleitblech (4) aus mehreren miteinander verbundenen welligen Abschnitten ausgebildet ist, wobei sich jeder der welligen Abschnitte entlang einer Reihe oder zwischen zwei Reihen von zylindrischen Batterieeinzelzellen (2) erstreckt.Cooling device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the at least one heat conduction ( 4 ) is formed of a plurality of interconnected wavy sections, wherein each of the wavy sections along a row or between two rows of cylindrical battery cells ( 2 ). Kühlvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) genau ein Wärmeleitblech (4) aufweist, und mit diesem senkrecht zu den Achsen der Batterieeinzelzellen (2) zu einer Einheit verspannt ist.Cooling device according to claim 4, characterized in that the battery ( 1 ) exactly one heat conduction plate ( 4 ), and with this perpendicular to the axes of the battery cells ( 2 ) is braced into a unit. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch Verspannen in einem Batteriegehäuse (9) realisiert ist.Cooling device according to claim 5, characterized in that the tension by clamping in a battery housing ( 9 ) is realized. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch Verspannen auf einer Fixerplatte realisiert ist.Cooling device according to claim 5, characterized in that the clamping is realized by clamping on a Fixerplatte. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium ein flüssiges und/oder gasförmiges Kühlmedium ist, welches durch die Leitungselemente (5) und ein unabhängig von der Batterie (1) ausgebildetes Kühlsystem zirkuliert.Cooling device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cooling medium is a liquid and / or gaseous cooling medium, which through the line elements ( 5 ) and one independent of the battery ( 1 ) trained cooling system circulates. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolation durch eine auf dem wenigstens einen Wärmeleitblech (4) angeordnete elektrisch isolierende Schicht realisiert ist.Cooling device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electrical insulation by a on the at least one heat conduction ( 4 ) arranged electrically insulating layer is realized. Verwendung einer Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Kühlung einer Traktionsbatterie in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug.Use of a cooling device according to one of claims 1 to 9 for cooling a traction battery in an at least partially electrically driven vehicle.
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