DE102018209186A1 - Batterieeinheit mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Verwendung einer solchen Batterieeinheit - Google Patents

Batterieeinheit mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Verwendung einer solchen Batterieeinheit Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterieeinheit aufweisend eine Mehrzahl an Batteriezellen (2), welche vollständig in einem Gehäuse (3) der Batterieeinheit (1) aufgenommen sind, welches zu einer thermischen Isolation der Mehrzahl an Batteriezellen (2) ausgebildet ist, wobei eine erste Gehäusewand (31) des Gehäuses (3) als ein Vakuumisolationspaneelelement (310) ausgebildet ist und dass eine zweite Gehäusewand (32) des Gehäuses (3) als ein gestütztes Vakuumisolationselement (320) ausgebildet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Batterieeinheit mit einer Mehrzahl an Batteriezellen nach Gattung des unabhängigen Anspruchs.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer solchen Batterieeinheit.
  • Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Batteriemodule aus einer Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen bestehen können, welche seriell und/oder parallel elektrisch leitend miteinander verschaltet sein können.
  • Weiterhin werden mehrere Batteriemodule zu einer übergeordneten Einheit dem Batteriepack zusammen angeordnet.
  • Ein solches Batteriepack kann noch weitere Komponenten wie beispielsweise ein Batteriemanagementsystem oder ein Thermomanagementsystem umfassen.
  • Insbesondere Batteriezellen mit einem Feststoffelektrolyten sind bei einer Betriebstemperatur mit einem Wert im Bereich zwischen 50° C und 80° C zu betrieben.
  • Damit solche auch als Mitteltemperaturbatteriezellen bezeichneten Batteriezellen mit einem Feststoffelektrolyten eine optimale Leistung erzielen können, sollten diese entsprechend isoliert oder aufgeheizt werden, um eine Arbeitstemperatur von 50 °C bis 80 °C zu erreichen.
  • Dazu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass Batteriemodule oder Batteriepacks weiterhin eine Wärmedämmung oder ein externes Heizelement oder ein externes Kühlelement aufweisen können, welche auf der Ebene des Batteriepacks oder auch auf Batteriemodulebene angeordnet sein können.
  • Insbesondere zu einer Erhaltung der Arbeitstemperatur zwischen 50° C und 80° C sind entsprechend dimensionierte Isolationen vorteilhaft.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Eine Batterieeinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass eine zuverlässig thermisch isolierte Batterieeinheit zur Verfügung gestellt werden kann, welche insbesondere auch eine geringe bzw. minimierte Anzahl an Wärmebrücken zu einer Umgebung der Batterieeinheit hin aufweist.
  • Dazu wird eine Batterieeinheit zur Verfügung gestellt, welche eine Mehrzahl an Batteriezellen aufweist.
  • Die Mehrzahl an Batteriezellen ist dabei vollständig in einem Gehäuse der Batterieeinheit aufgenommen.
  • Das Gehäuse der Batterieeinheit ist dabei zu einer thermischen Isolation der Mehrzahl an Batteriezellen ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß ist dabei eine erste Gehäusewand des Gehäuses als ein Vakuumisolationspaneelelement ausgebildet und ist eine zweite Gehäusewand des Gehäuses als ein gestütztes Vakuumisolationselement ausgebildet.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
  • Thermische Isolationen umfassende Gehäuse von Batterieeinheiten haben üblicherweise den Nachteil, dass der größte Anteil an Wärme über die Fläche einer reinen Isolation aus dem Inneren des Gehäuses an die Umgebung übertragen wird und der nächstgrößte Anteil an Wärme über mechanische und/oder elektrische Durchführungen aus dem Inneren des Gehäuses an die Umgebung übertragen wird.
  • Mittels einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit ist es dabei möglich, durch die Kombination der als Vakuumisolationspaneelelement ausgebildeten ersten Gehäusewände und der als gestütztes Vakuumisolationselement ausgebildeten zweiten Gehäusewände eine zuverlässige Isolation zur Verfügung zu stellen.
  • Unter einem Vakuumisolationspaneelelement soll an dieser Stelle ein Dämmelement und insbesondere ein Dämmplattenelement verstanden sein, innerhalb welchem ein Vakuum angeordnet ist, so dass eine vergleichbare hohe Dämmwirkung ausgebildet werden kann.
  • Vakuumisolationspaneelelemente umfassen insbesondere einen Kern und eine den Kern umschließende Hülle sowie oftmals zusätzlich noch ein sogenanntes Getter.
  • Der Kern ist üblicherweise als poröses oder loses Material ausgebildet und dient als Stützung für das Vakuum und kann bspw. als offenporiger Kunststoffschaum, Microfasermaterial, Perlit oder pyrogene Kieselsäure ausgebildet sein.
  • Die Hülle dient weiterhin dazu, zu verhindern, dass Gas in das Vakuumisolationspaneelelement gelangen kann, so dass das Vakuum aufrechterhalten bleibt und kann bspw. als Aluminiumverbundfolie, metallisierte Kunststofffolie oder bedampftes Aluminium ausgebildet sein.
  • Das Getter kann als zusätzliche Komponente ausgebildet sein und dazu dienen, Wasserstoff oder andere Gasmoleküle zu binden, um das Vakuum aufrechterhalten zu können.
  • Unter einem gestützten Vakuumisolationselement soll an dieser Stelle ein Dämmelement und insbesondere ein Dämmplattenelement verstanden sein, innerhalb welchem ein Vakuum angeordnet ist, so dass eine vergleichbar hohe Dämmwirkung ausgebildet werden kann.
  • Ein solches gestütztes Vakuumisolationselement umfasst insbesondere einen Kern und eine den Kern umschließende Hülle.
  • Dabei ist es möglich, dass der Kern wie das Vakuumisolationspaneelelement auch derartige genannte Füllstoffe umfasst.
  • Die Hülle ist dabei dazu ausgebildet, das Vakuum aufrecht zu halten.
  • Der Unterschied zu dem Vakuumisolationspaneelelement besteht darin, dass das gestützte Vakuumisolationselement in der Art ausgebildet ist, dass dieses vergleichbar mechanisch stabil ist.
  • Dazu kann beispielsweise die Hülle aus einem mechanisch vergleichbar stabilen Werkstoff ausgebildet sein oder kann das gestützte Vakuumisolationselement weiterhin zusätzliche mechanische Stützelemente umfassen.
  • Beispielsweise kann das gestützte Vakuumisolationselement aus zwei Halbschalen ausgebildet sein, welche unter Ausbildung eines Vakuums miteinander verbunden sind.
  • An dieser Stelle sei hierzu angemerkt, dass ein Vakuumisolationspaneelelement den Vorteil aufweist, dass solche Elemente ein vergleichbar geringes Gewicht und eine vergleichbar geringe Wandstärke aufweisen können.
  • Dadurch bilden Vakuumisolationspaneelelement insbesondere nur vergleichbar gering ausgebildete Wärmebrücken aus.
  • Vakuumisolationspaneelelement sind üblicherweise mechanisch nicht belastbar, so dass mechanische Durchführungen für Halteelemente benötigt werden, um die Batterieeinheit beispielsweise mit dem Unterboden eines Fahrzeuges zu verbinden, wodurch zusätzliche Wärmebrücken gebildet werden.
  • An dieser Stelle sei hierzu angemerkt, dass ein gestütztes Vakuumisolationselement den Vorteil aufweist, dass solche Elemente vergleichbar mechanisch belastbar sind.
  • Gestützte Vakuumisolationselement bieten weiterhin den Vorteil, dass beispielsweise auf mechanische Durchführungen für eine Halterung beispielsweise an einem Fahrzeug verzichtet werden kann, da das Isolationselement selbst mechanisch belastbar ist, und somit gegen einen Unterboden eines Fahrzeuges geklemmt werden kann.
  • Im Vergleich zu Vakuumisolationspaneelelement weisen gestützte Vakuumisolationselement üblicherweise ein höheres Gewicht auf und sind auch vergleichbar teurer.
  • Eine erfindungsgemäße Batterieeinheit, welche sowohl ein Vakuumisolationspaneelelement als auch ein gestütztes Vakuumisolationselement aufweist, kann somit die jeweiligen Nachteile überwinden und die Vorteile kombinieren.
  • Insbesondere kann dabei das Gewicht der Batterieeinheit reduziert werden und die Isolationswirkung verbessert werden.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Vakuumisolationspaneelelement eine Hülle, welche aus Aluminium ausgebildet und eine Wandstärke kleiner als 200 Mikrometer aufweist.
  • Beispielsweise kann die Hülle des Vakuumisolationspaneelelements dabei aus einem Verbund von Aluminiumfolien ausgebildet sein und eine Wandstärke von insbesondere 100 Mikrometern aufweisen.
  • Bevorzugt ist die Hülle des Vakuumisolationspaneelelements als eine Folie ausgebildet.
  • Weiterhin ist es auch möglich, dass das Vakuumisolationspaneelelement mit Aluminium bedampft oder beschichtet ausgebildet ist.
  • Dadurch ist es vorteilhaft möglich, ein Vakuumisolationspaneelelement auszubilden, welches zwischen den Batteriezellen im Inneren des Gehäuses und einer Umgebung der Batterieeinheit nur eine vergleichbar geringe Wärmebrücke ausbildet.
  • Zweckmäßigerweise umfasst das gestützte Vakuumisolationselement eine aus Edelstahl ausgebildete Hülle mit einer Wandstärke zwischen 0,5 Millimeter und 1 Millimeter.
  • Dadurch ist es zuverlässig möglich, ein mechanisch stabiles gestütztes Vakuumisolationselement auszubilden.
  • Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann das gestützte Vakuumisolationselement weiterhin zu einer Befestigung an einem Fahrzeug ausgebildet sein.
  • Weiterhin kann das gestützte Vakuumisolationselement auch ein Halteelement ausgebildet zu einer Befestigung an einem Fahrzeug umfassen.
  • Dadurch ist es möglich, weitestgehend auf Durchführungen für Halteelemente durch das jeweilige Isolationselement zu verzichten.
  • Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Batterieeinheit an einem Unterboden eines Fahrzeuges angebunden werden kann.
  • Es ist zweckmäßig, wenn die Mehrzahl an Batteriezellen jeweils prismatisch ausgebildet ist.
  • Prismatisch ausgebildete Batteriezellen bieten den Vorteil, dass diese vergleichbar dicht und kompakt angeordnet werden können.
  • Bevorzugt sind die prismatisch ausgebildeten Batteriezellen dabei in einer Längsrichtung der Batterieeinheit benachbart zueinander angeordnet.
  • Des Weiteren ist auch möglich, die Batteriezellen als sogenannte Beutelzellen auszubilden, welche zu Englisch auch als „pouch-Zellen“ bezeichnet sein können.
  • Bevorzugt sind die Beutelzellen dabei in einer Längsrichtung der Batterieeinheit benachbart zueinander angeordnet.
  • Zweckmäßigerweise ist die als Vakuumisolationspaneelelement ausgebildete erste Gehäusewand an einer von der Mehrzahl an Batteriezellen gemeinsam ausgebildeten größten Seitenfläche angeordnet.
  • Dies bietet den Vorteil, dass die von der Mehrzahl an Batteriezellen gemeinsam ausgebildete größte Seitenfläche zuverlässig isoliert werden kann, wodurch über diese größte Seitenfläche vergleichbar wenig Wärme an die Umgebung übertragen wird.
  • Weiterhin ist es auch zweckmäßig, wenn die als Vakuumisolationspaneelelement ausgebildete erste Gehäusewand an einer größten Seitenfläche einer Batteriezelle angeordnet ist.
  • Beispielsweise ist eine solche Anordnung vorteilhaft, wenn die Mehrzahl an Batteriezellen in einer Längsrichtung der Batterieeinheit jeweils mit ihren größten Seitenflächen benachbart zueinander angeordnet ist, wodurch über eine solche größte Seitenflächen der Batteriezelle vergleichbar wenig Wärme an die Umgebung übertragen wird.
  • Vorteilhafterweise ist die als gestütztes Vakuumisolationselement ausgebildete zweite Gehäusewand an einer von der Mehrzahl an Batteriezellen gemeinsam ausgebildeten kleinsten Seitenfläche angeordnet.
  • Dies bietet den Vorteil, dass das gestützte Vakuumisolationselement an einer möglichst kleinen Seitenfläche angebracht werden kann, wodurch Wärmeverluste verringert werden können.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass möglichst an den kleinsten Seitenflächen, welche von den Batteriezellen gemeinsam oder auch nur von einer Batteriezelle ausgebildet werden, gestützte Vakuumisolationselemente angeordnet werden, um die Batterieeinheit beispielsweise mit einem Fahrzeug zu verbinden und an den restlichen Seitenflächen Vakuumisolationspaneelelemente angeordnet werden, um für eine ausreichende Isolation zu sorgen.
  • Des Weiterhin hat dies den Vorteil, dass die jeweilig größeren bzw. größten Seitenflächen mit den vergleichbar leichteren Vakuumisolationspanelelementen bedeckt werden können.
  • Zweckmäßigerweise umfasst das Gehäuse jeweils eine Mehrzahl an ersten Gehäusewänden und eine Mehrzahl an zweiten Gehäusewänden, um somit eine zuverlässige Isolation zu gewährleisten und gleichzeitig auch eine mechanische Anbindung beispielsweise an ein Fahrzeug zu ermöglichen.
  • Die Batterieeinheit kann dabei als ein Batteriemodul ausgebildet sein.
  • Ein Batteriemodul umfasst dabei eine Mehrzahl an elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Batteriezellen.
  • Weiterhin kann die Batterieeinheit auch als ein Batteriepack ausgebildet sein. Ein Batteriepack umfasst dabei eine Mehrzahl an elektrisch leitend miteinander verschalteten Batteriemodulen sowie optional Überwachungs- und Regelsysteme oder auch Temperiersysteme.
  • Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt der Erfindung sind die Batteriezellen jeweils als Mitteltemperaturbatteriezellen ausgebildet. Mitteltemperaturbatteriezellen umfassen dabei üblicherweise einen Feststoffelektrolyten und weisen wie eingangs bereits beschrieben wurde eine optimale Betriebstemperatur zwischen 50 °C und 80 °C auf.
  • Mit einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit ist es möglich, solche Mitteltemperaturbatteriezellen in einem optimalen Temperaturbereich zu betreiben.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung einer eben beschriebenen Batterieeinheit, wobei die Batteriezellen bei einer Temperatur von 50 °C bis 80 °C betrieben werden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1 schematisch in einer Explosionsdarstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterieeinheit.
  • Die 1 zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batterieeinheit 1.
  • Die Batterieeinheit 1 weist dabei eine Mehrzahl an Batteriezellen 2 auf, welche in der 1 zur vereinfachten Darstellung gemeinsam als Quader dargestellt sind. Die Batteriezellen 2 sind bevorzugt als Mitteltemperaturbatteriezellen 20 ausgebildet.
  • Insbesondere sei hierzu an dieser Stelle bemerkt, dass der Quader dabei zum einen eine Mehrzahl an elektrisch leitend miteinander verschalteten Batteriezellen 2 beschreiben kann, wenn die Batterieeinheit 1 als ein Batteriemodul ausgebildet ist oder, dass der Quader dabei zum anderen auch eine Mehrzahl an elektrisch leitend miteinander verschalteten Batteriemodulen aufweisend jeweils eine Mehrzahl an Batteriezellen 2 beschreiben kann.
  • Des Weiteren weist die Batterieeinheit 1 ein Gehäuse 3 auf.
  • Dabei ist die Mehrzahl an Batteriezellen 2 vollständig in dem Gehäuse 3 der Batterieeinheit 1 aufgenommen.
  • Das Gehäuse 3 der Batterieeinheit 1 ist dabei zu einer thermischen Isolation der Mehrzahl an Batteriezellen 2 ausgebildet.
  • Dazu umfasst das Gehäuse 3 der Batterieeinheit 1 eine erste Gehäusewand 31, welche als ein Vakuumisolationspaneelelement 310 ausgebildet ist.
  • Weiterhin umfasst das Gehäuse 3 der Batterieeinheit 1 dazu eine zweite Gehäusewand 32, welche als ein gestütztes Vakuumisolationselement 320 ausgebildet ist.
  • Dazu zeigt die 1, dass das Gehäuse 3 jeweils eine Mehrzahl an ersten Gehäusewänden 31 und eine Mehrzahl an zweiten Gehäusewand 32 umfasst.
  • Insbesondere umfasst das Vakuumisolationspaneelelement 310 dabei eine aus Aluminium ausgebildete Hülle 311.
  • Die Hülle 311 weist dabei eine Wandstärke 312 kleiner als 200 Mikrometer auf. Weiterhin kann die Hülle 311 des Vakuumisolationspaneelelement 310 als eine Folie 313 ausgebildet sein oder aufgedampftes Aluminium 314 umfassen.
  • Bevorzugt umfasst das gestützte Vakuumisolationselement 320 dabei eine aus Edelstahl ausgebildete Hülle 321.
  • Die Hülle 321 weist dabei eine Wandstärke 322 zwischen 0,5 Millimeter und 1 Millimeter auf.
  • Wie aus der 1 zu erkennen ist, kann das gestützte Vakuumisolationselement 320 zu einer Befestigung an einem Fahrzeug ausgebildet sein, wobei bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 das gestützte Vakuumisolationselement 320 dazu ein Halteelement 325 umfassen kann, welches zu einer Befestigung der Batterieeinheit 1 an einem Fahrzeug ausgebildet ist.
  • Des Weiteren zeigt die 1 auch, dass eine als Vakuumisolationspaneelelement 310 ausgebildete erste Gehäusewand 31 an einer von der Mehrzahl an Batteriezellen 2 gemeinsam ausgebildeten größten Seitenfläche 21 angeordnet ist.
  • Des Weiteren kann das Vakuumisolationspaneelelement 310 auch an einer größten Seitenfläche 22 einer einzelnen Batteriezelle 2 angeordnet sein.
  • Insbesondere zeigt die Figur dabei auch, dass die als gestütztes Vakuumisolationselement 320 ausgebildete zweite Gehäusewand 32 an einer von der Mehrzahl an Batteriezellen 2 gemeinsam ausgebildeten kleinsten Seitenfläche 23 angeordnet ist. Diese kleinste Seitenfläche 23 kann beispielsweise auch von nur einer Batteriezelle 2 ausgebildet werden.

Claims (12)

  1. Batterieeinheit aufweisend eine Mehrzahl an Batteriezellen (2), welche vollständig in einem Gehäuse (3) der Batterieeinheit (1) aufgenommen sind, welches zu einer thermischen Isolation der Mehrzahl an Batteriezellen (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gehäusewand (31) des Gehäuses (3) als ein Vakuumisolationspaneelelement (310) ausgebildet ist und dass eine zweite Gehäusewand (32) des Gehäuses (3) als ein gestütztes Vakuumisolationselement (320) ausgebildet ist.
  2. Batterieeinheit nach dem vorherigen Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneelelement (310) eine aus Aluminium ausgebildete Hülle (311) mit einer Wandstärke (312) kleiner als 200 Mikrometer umfasst.
  3. Batterieeinheit nach dem vorherigen Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (311) des Vakuumisolationspaneelelements (310) als eine Folie (313) ausgebildet ist oder aufgedampftes Aluminium (314) umfasst.
  4. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gestützte Vakuumisolationselement (320) eine aus Edelstahl ausgebildete Hülle (321) mit einer Wandstärke (322) zwischen 0,5 und 1 Millimeter umfasst.
  5. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gestützte Vakuumisolationselement (320) weiterhin zu einer Befestigung an einem Fahrzeug ausgebildet ist oder dass das gestützte Vakuumisolationselement (320) ein Halteelement (325) ausgebildet zu einer Befestigung der Batterieeinheit (1) an einem Fahrzeug umfasst.
  6. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Batteriezellen (2) jeweils prismatisch ausgebildet sind.
  7. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Vakuumisolationspaneelelement (310) ausgebildete erste Gehäusewand (31) an einer von der Mehrzahl an Batteriezellen (2) gemeinsam ausgebildeten größten Seitenfläche (21) angeordnet ist oder an einer größten Seitenfläche (22) einer Batteriezelle (2) angeordnet ist.
  8. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als gestütztes Vakuumisolationselement (320) ausgebildete zweite Gehäusewand (32) an einer von der Mehrzahl an Batteriezellen (2) gemeinsam ausgebildeten kleinsten Seitenfläche (23) angeordnet ist.
  9. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) jeweils eine Mehrzahl an ersten Gehäusewänden (31) und eine Mehrzahl an zweiten Gehäusewänden (32) umfasst.
  10. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (2) jeweils als Mitteltemperaturbatteriezellen (20) ausgebildet sind.
  11. Batterieeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheit (1) ein Batteriemodul oder ein Batteriepack ist.
  12. Verwendung einer Batterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das die Batteriezellen (2) bei einer Temperatur von 50 °C bis 80 °C betrieben werden.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021167606A1 (en) * 2020-02-19 2021-08-26 General Electric Company Energy storage systems and methods for energy storage systems
EP4109627A1 (de) * 2021-06-23 2022-12-28 Arctic impulse Oy Kühlsystem für wiederaufladbare batterien

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060110657A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-25 William Stanton Battery assembly for use in an uninterruptible power supply system and method
US20110020688A1 (en) * 2008-09-22 2011-01-27 Hideharu Takezawa Portable electronic device
US20130071705A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 General Electric Company Structure, packaging assembly, and cover for multi-cell array batteries
DE102016222080A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh Wärmekreislauf eines Elektrofahrzeuges und Verfahren zum Betrieb desselben

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19931170A1 (de) * 1999-07-06 2001-01-11 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Wärmeisolierende Wandung wie ein Kühlgeräte-Gehäuse oder eine Kältegerätetür
EP2333179A1 (de) * 2009-11-27 2011-06-15 Iso-Pan International GmbH Vakuumisolationspaneel
KR101230350B1 (ko) * 2010-01-27 2013-02-06 주식회사 엘지화학 구조적 안정성이 우수한 전지팩
US20130288096A1 (en) * 2011-09-16 2013-10-31 General Electric Company Modular battery
CN104294936A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 戴长虹 金属真空复合隔热板及其制备方法
DE102014109332B4 (de) * 2014-07-03 2016-10-06 Jobst H. KERSPE Isoliergehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Isoliergehäuses
DE102016203818A1 (de) * 2016-03-09 2017-09-14 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
JP6885395B2 (ja) * 2016-03-30 2021-06-16 東洋紡株式会社 真空断熱材用積層体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060110657A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-25 William Stanton Battery assembly for use in an uninterruptible power supply system and method
US20110020688A1 (en) * 2008-09-22 2011-01-27 Hideharu Takezawa Portable electronic device
US20130071705A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 General Electric Company Structure, packaging assembly, and cover for multi-cell array batteries
DE102016222080A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh Wärmekreislauf eines Elektrofahrzeuges und Verfahren zum Betrieb desselben

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021167606A1 (en) * 2020-02-19 2021-08-26 General Electric Company Energy storage systems and methods for energy storage systems
EP4109627A1 (de) * 2021-06-23 2022-12-28 Arctic impulse Oy Kühlsystem für wiederaufladbare batterien

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