DE102020208669B3 - Batterie für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit der Batterie - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle ausgebildeten Batteriegehäuse (12), das wenigstens ein erstes Seitenteil (18), ein zu dem ersten Seitenteil (18) beabstandet ausgebildetes zweites Seitenteil (20), und ein zwischen dem ersten Seitenteil (18) und dem zweiten Seitenteil (20) erstreckendes Deckelteil (22) aufweist, wobei das Deckelteil (22) und die Seitenteile (18, 20) parallel zu einer Längsrichtung (16) der Batterie (10) angeordnet sind, und einer zumindest abschnittsweise auf dem Batteriegehäuse (12) aufgesetzten Kühlkanaleinrichtung (14).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, wobei die Batterie ein Gehäuse aufweist und zumindest abschnittsweise auf das Gehäuse eine Kühlkanaleinrichtung anordbar und/oder angeordnet ist, wobei die Kühlkanaleinrichtung derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass diese eine effiziente und wirksame Kühlung der Batterie ermöglichen kann.
  • Batterien für Kraftfahrzeuge sind grundsätzlich bekannt. Bei den bekannten Batterien ist in der Regel vorgesehen, dass die Batteriezellen einer Batterie in einem Gehäuse angeordnet sind. Aufgrund der hohen elektrischen Spannungen, die die Batterie zum Antrieb von Kraftfahrzeugen bereitstellen, entsteht eine große Wärmeentwicklung in den Batteriezellen der Batterie. Damit die Batterie nicht überhitzt und die Leistungsfähigkeit beibehalten kann, sind die Batteriezellen entsprechend zu kühlen. Die bekannten Kühlungskonzepte einer Batterie sehen vor, dass innerhalb des Batteriegehäuses eine Kühlungsanordnung ausgebildet ist, um die Batteriezellen zu kühlen. Eine derartige Kühlungsanordnung hat jedoch den Nachteil, dass diese, je nach Anordnung und Ausbildung der innerhalb des Gehäuses angeordneten Komponenten, entsprechend aufwendig auszubilden ist. Dies kann die Kosten der Batterie erhöhen.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Batterie für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit der die Batteriezellen innerhalb eines Batteriegehäuses effizient gekühlt werden können und die preiswert herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung angegeben, wobei jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen kann.
  • Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, mit einem zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle ausgebildeten Batteriegehäuse, das wenigstens ein erstes Seitenteil, ein zu dem ersten Seitenteil beabstandet ausgebildetes zweites Seitenteil, und ein zwischen dem ersten Seitenteil und dem zweiten Seitenteil erstreckendes Deckelteil aufweist, wobei das Deckelteil und die Seitenteile parallel zu einer Längsrichtung der Batterie angeordnet sind, einer zumindest abschnittsweise auf dem Batteriegehäuse aufgesetzten Kühlkanaleinrichtung, die einen eine Ansaugöffnung aufweisenden Ansaugabschnitt, zwei mit dem Ansaugabschnitt strömungstechnisch verbundene und zu den Seitenteilen zumindest abschnittsweise parallel angeordnete Seitenkühlungsabschnitte, einen mit den Seitenkühlungsabschnitten strömungstechnisch verbundenen und zumindest teilweise zu dem Deckelteil parallel angeordneten Deckelkühlungsabschnitt, und einen in und/oder an den Deckelkühlungsabschnitt strömungstechnisch angebundenen Lüfter mit einer Auslassöffnung zum Ansaugen und Ausblasen von Umgebungsluft, wobei die über die Ansaugöffnung angesaugte Umgebungsluft parallel zum Deckelteil bis zur Mitte der Batterie, bezogen auf dessen Längsrichtung, führbar ist, in die Seitenkühlungsabschnitte überführbar ist, in den Seitenkühlungsabschnitten in Richtung der axialen Enden der Batterie umlenkbar ist, und von den axialen Enden in den Deckelkühlungsabschnitt überführbar und über die Auslassöffnung des Lüfters ausblasbar ist.
  • Mit anderen Worten ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Batterie für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Die Batterie liefert Energie bzw. Strom zum Antreiben des Kraftfahrzeugs.
  • Die Batterie weist ein Batteriegehäuse auf, das zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle ausgebildet ist. In der Regel sind eine Mehrzahl von Batteriezellen innerhalb des Gehäuses angeordnet. Die Batteriezellen sind vorzugsweise prismatische Batteriezellen und/oder Pouchzellen.
  • Das Batteriegehäuse weist wenigstens ein erstes Seitenteil, ein zu dem ersten Seitenteil beabstandet ausgebildetes zweites Seitenteil, und ein zwischen dem ersten Seitenteil und dem zweiten Seitenteil erstreckendes Deckelteil auf. Das Deckelteil ist vorzugsweise zwischen den beiden Seitenteilen angeordnet. Es ist denkbar, dass das Deckelteil und die Seitenteile miteinander stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Das Deckelteil und die beiden Seitenteile erstrecken sich in einer Längsrichtung der Batterie. Die Seitenteile sind gegenüberliegend voneinander angeordnet.
  • Auf dem Batteriegehäuse ist eine Kühlkanaleinrichtung zumindest abschnittsweise aufgesetzt. Die Kühlkanaleinrichtung ist dazu eingerichtet über eine Ansaugöffnung Umgebungsluft anzusaugen und über eine Auslassöffnung die angesaugte Umgebungsluft wieder abzugeben. Dabei ist vorgesehen, dass die Kühlkanaleinrichtung einen die Ansaugöffnung aufweisenden Ansaugabschnitt aufweist. An den Ansaugabschnitt sind zwei Seitenkühlungsabschnitte strömungstechnisch angebunden. Die Seitenkühlungsabschnitte verlaufen parallel zu den Seitenteilen bzw. sind auf den Seitenteilen angeordnet. Mit anderen Worten ist auf dem ersten Seitenteil ein erster Seitenkühlungsabschnitt und auf dem zweiten Seitenteil ein zweiter Seitenkühlungsabschnitt angeordnet. Mit den beiden Seitenkühlungsabschnitten ist ein Deckelkühlungsabschnitt strömungstechnisch verbunden. Der Deckelkühlungsabschnitt verläuft zumindest teilweise parallel zum Deckelteil. In dem Deckelkühlungsabschnitt bzw. an den Deckelkühlungsabschnitt ist ein Lüfter strömungstechnisch angebunden. Der Lüfter weist vorzugsweise die Auslassöffnung auf. Der Lüfter ist dazu eingerichtet, in dessen Betrieb, Umgebungsluft über die Ansaugöffnung des Ansaugabschnitts anzusaugen. Die angesaugte Umgebungsluft wird innerhalb des Ansaugabschnitts parallel zum Deckelteil bis zur Mitte der Batterie, bezogen auf dessen Längsrichtung, geführt und in die Seitenkühlungsabschnitte umgeleitet. In den Seitenkühlungsabschnitten wird die Umgebungsluft in Richtung der axialen Enden der Batterie umgelenkt. Ausgehend von den axialen Enden wird die angesaugte Umgebungsluft in den Deckelkühlungsabschnitt überführt und zumindest abschnittsweise entlang des Deckelteils geführt und letztendlich über die Auslassöffnung des Lüfters ausgeblasen. Die Kühlkanaleinrichtung ist von außen auf das Batteriegehäuse aufgesetzt und somit als adaptive Lüftungseinrichtung ausgebildet. Änderungen von Komponenten innerhalb des Batteriegehäuses haben somit keinen nennenswerten Einfluss auf die von außen auf das Batteriegehäuse aufgesetzte Kühleinrichtung. Durch die adaptive Kühlkanaleinrichtung kann der Kühlkanal in einfacher und preiswerter Weise auf dem Batteriegehäuse angeordnet werden. Die angesaugte Umgebungsluft wird über die Ansaugöffnung bis zur Mitte der Batterie, bezogen auf dessen Längsrichtung geführt und in die Seitenteile umgeleitet. In der Mitte der Batterie ist die größte Wärmeentwicklung der Batteriezellen, so dass die kühle Umgebungsluft als erstes den Hotspot bzw. den wärmsten Punkt der Batterie kühlen kann. Im Anschluss wird die angesaugte Umgebungsluft zu den axialen Enden geführt, wo in der Regel die geringste Temperaturentwicklung innerhalb der Batterie vorzufinden ist. Anschließend wird die Luft in den Deckelkühlungsabschnitt überführt und zumindest abschnittsweise entlang des Deckelteils geführt, um die Batterie im oberen Bereich zu kühlen. Über den Lüfter wird die erwärmte Umgebungsluft dann ausgeblasen. Durch die erfindungsgemäße Luftführung des adaptiven Kühlkanals kann ein reduzierter bzw. geringer Temperaturgradient innerhalb der Batterie erzielt werden, so dass die Batterie effizient gekühlt und eine erhöhte Performance aufweisen kann.
  • Unter dem Begriff „strömungstechnische Anbindung“ und/oder „strömungstechnische Verbindung‟ ist eine mediendichte, insbesondere Luftdichte, Verbindung zu verstehen, so dass Luft, insbesondere Kühlluft und/oder Umgebungsluft, zwischen zwei Abschnitten der Kühlkanaleinrichtung strömen kann.
  • Der Begriffe „Mitte der Batterie“ bezieht sich auf die Längsrichtung der Batterie und nicht auf das körperliche Zentrum der Batterie. Ausgehend von der Mitte der Batterie, bezogen auf dessen Längsrichtung, umfasst der Begriff „Mitte der Batterie“ auch einen Bereich kleiner 20%, bezogen auf die Länge des Batteriegehäuses in Längsrichtung der Batterie, insbesondere einen Bereich kleiner 10%, bezogen auf die Länge des Batteriegehäuses in Längsrichtung der Batterie, der sich an die Mitte der Batterie hälftig in die axiale Richtung der Batterie erstreckt, wobei die Grenzen mit eingeschlossen sind. Mit anderen Worten, wenn das Batteriegehäuse eine Länge von 50cm in Längsrichtung der Batterie aufweist, umfasst die Mitte einen Bereich von vorzugsweise kleiner 10cm, besonderes bevorzugt von kleiner 5cm.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Seitenteile auf einer der Batteriezelle abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kühlrippen aufweisen, die in die Seitenkühlungsabschnitte hineinragen. Mit anderen Worten weisen die Seitenteile eine Kühlungsstruktur in Form von Kühlrippen auf. Über diese Kühlungsstruktur kann eine gleichmäßige und auch aufgrund der Oberflächenvergrößerung erhöhte Wärmeabfuhr ermöglicht werden. Die Seitenkühlungsabschnitte sind schalenförmig ausgebildet, so dass diese die Kühlrippen der Seitenteile umschließen können. Somit kann die angesaugt Umgebungsluft die Kühlrippen innerhalb der Seitenkühlungsabschnitte umströmen. Besonders bevorzugt sind die Seitenkühlungsabschnitte luftdicht mit den Seitenteilen verbunden. Die luftdichte Ausbildung bzw. Verbindung zwischen dem Seitenteil und dem Seitenkühlungsabschnitt kann vorzugsweise über eine adhäsive Verbindung, insbesondere eine Klebeverbindung, erfolgen. Über die in die Seitenkühlungsabschnitte hineinragenden Kühlrippen der Seitenteile kann die Kühlwirkung zur Kühlung der Batterie erhöht werden.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Deckelteil eine Ausnehmung zur Durchführung eines Kühlkörpers ausgebildet ist, und der Kühlkörper zumindest abschnittsweise in den Deckelkühlungsabschnitt hineinragt. Innerhalb des Batteriegehäuses und unterhalb des Deckelteils ist das Batteriemanagementsystem und die entsprechende Elektronik dafür angeordnet und/oder ausgebildet. Der Kühlkörper ist Bestandteil der Elektronik des Batteriemanagementsystems. Die Elektronik des Batteriemanagementsystems sollte gekühlt werden können, damit diese bei einer erhöhten Wärmeentwicklung innerhalb der Batterie nicht ausfällt. Durch die Einbindung des Kühlkörpers der Elektronik des Batteriemanagementsystems in den Deckelkühlungsabschnitt wird ein Lüftungssystem für die Batterie bereitgestellt, bei dem die Kühlung des Batteriemanagementsystems in die Kühlung der Batteriezellen integriert ist. Somit können mit nur einem Kühlkreislauf die Batteriezellen und das Batteriemanagementsystem, bzw. dessen Elektronik, gekühlt werden. Auf diese Weise können die Kosten, der Bauraum und/oder das Gewicht der Batterie reduziert werden.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Deckelkühlungsabschnitt zumindest abschnittsweise zwischen dem Deckelteil und dem Ansaugabschnitt angeordnet und/oder ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die über den Ansaugabschnitt angesaugte Umgebungsluft in einen ersten Schritt bis zur Mitte der Batterie, bezogen auf dessen Längsrichtung, geführt werden, ohne dass die Umgebungsluft unmittelbar an den Deckelteil vorbeigeführt wird und somit schon eine nennenswerte Erwärmung erfährt. Die kühle Umgebungsluft kann somit unmittelbar der Mitte der Batterie zugeführt werden, so dass eine erhöhte Kühlung des Hotspots bewirkt werden kann. Auf diese Weise kann der Temperaturgradient innerhalb der Batterie reduziert werden.
  • Grundsätzlich ist denkbar, dass der Ansaugabschnitt, die Seitenkühlungsabschnitte und der Deckelkühlungsabschnitt als ein Teil ausgebildet sind. Auf diese Weise können die Schnittstellen zwischen den jeweiligen Teilen der Kühlkanaleinrichtung reduziert werden. Somit kann auch die Dichtwirkung der Kühlkanaleinrichtung erhöht werden, da Schnittstellen zwischen den einzelnen Teilen der Kühlkanaleinrichtung reduziert sind.
  • Alternativ dazu liegt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass die Kühlkanaleinrichtung mehrteilig ausgebildet ist. Die Mehrteiligkeit impliziert, dass beispielsweise sowohl der Ansaugabschnitt, die Seitenkühlungsabschnitte, der Deckelkühlungsabschnitt und auch der Lüfter jeweils getrennt voneinander ausgebildet sind. Denkbar ist jedoch auch, dass der Ansaugabschnitt und die Seitenkühlungsabschnitte als ein Teil ausgebildet sind, und der Deckelkühlungsabschnitt und der Lüfter jeweils getrennt als Einzelteil ausgebildet sind. Ebenso ist denkbar, dass der Deckelkühlungsabschnitt und die Seitenteile als ein Teil ausgebildet sind, wobei der Ansaugabschnitt und der Lüfter als jeweils einzelnes Teil ausgebildet sind. Durch die Mehrteiligkeit der Kühlkanaleinrichtung kann die Montage des Kühlkanals vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert sein können.
  • Grundsätzlich ist vorgesehen, dass die Seitenteile eine erhöhte thermische Leitfähigkeit aufweisen, so dass diese die innerhalb des Batteriegehäuses erzeugte Wärme schnell und effizient nach außen abführen können. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Seitenteile zumindest abschnittsweise aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminium, ausgebildet sind. Auf diese Weise kann die Kühlwirkung der Batterie erhöht werden. Zudem können über die Seitenteile, wenn diese aus einem Material ausgebildet sind, das eine erhöhte Zugfestigkeit aufweisen, eine Vorspannung der zwischen den Seitenteilen angeordneten Batteriezellen ermöglicht werden. Die Ausbildung der Seitenteile aus einem Aluminium hat zudem den Vorteil, dass die Batterie bzw. das Batteriegehäuse ein reduziertes Gewicht aufweisen kann.
  • Grundsätzlich kann die Ansaugöffnung derart angeordnet und/oder ausgebildet sein, dass eine Umgebungsluft über die Ansaugöffnung in den Ansaugabschnitt einführbar ist.
  • Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Ansaugöffnung parallel zur Längsrichtung der Batterie ausgerichtet ist. Mit anderen Worten kann auf diese Weise Umgebungsluft in Längsrichtung der Batterie über die Ansaugöffnung angesaugt und in den Ansaugabschnitt eingeleitet werden. Dies kann vorteilhaft für die Höhe der Batterie sein.
  • Alternativ dazu liegt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass die Ansaugöffnung senkrecht zur Längsrichtung der Batterie ausgerichtet ist. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn in axialer Richtung der Batterie beengte Verhältnisse vorliegen.
  • Die Auslassöffnung kann vorzugsweise parallel zur Längsrichtung der Batterie ausgerichtet sein. Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, wenn die erwärmte Luft bzw. Umgebungsluft in axialer Richtung der Batterie abgeführt werden kann. Auf diese Weise können vorzugsweise flache Batterien mit einer entsprechenden Kühleinrichtung bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann dies ebenso für Batterien sein, bei denen oberhalb der Batterie beengte Verhältnisse vorliegen, so dass die Umgebungsluft beispielsweise nicht senkrecht zur Längsrichtung der Batterie ausgeblasen werden kann.
  • Alternativ dazu liegt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, dass die Auslassöffnung im Lüfter senkrecht zur Längsrichtung der Batterie ausgerichtet ist. Dies ist kann dann vorteilhaft sein, wenn in axialer Richtung der Batterie beengte Verhältnisse vorliegen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ansaugöffnung und die Auslassöffnung einander abgewandt ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die bereits über die Auslassöffnung ausgestoßene und erwärmte Umgebungsluft direkt, bzw. unmittelbar erneut über die Ansaugöffnung angesaugt wird. Somit kann die Kühlwirkung der Batterie erhöht werden.
  • Grundsätzlich kann der Lüfter derart eingerichtet und/oder ausgebildet sein, dass dieser über die Ansaugöffnung Umgebungsluft ansaugen und über die Auslassöffnung die erwärmte Umgebungsluft ausblasen kann. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass der Lüfter ein Radiallüfter ist. Ein derart ausgebildeter Lüfter ist preiswert herstellbar und weist einen geringen Bauraum auf, so dass dieser in einfacher Weise in die Kühlkanaleinrichtung integriert werden kann.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Batterie. Patentansprüche aufzunehmen. Das Ausführungsbeispiel wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • In diesen zeigen:
    • 1 eine dreidimensionale Ansicht einer Batterie mit einer Kühlkanaleinrichtung, die in einer Explosionsdarstellung gezeigt ist, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 eine dreidimensionale Ansicht der Batterie mit der Kühlkanaleinrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In 1 ist eine Batterie 10 gezeigt, die ein Batteriegehäuse 12 umfasst, wobei auf dem Batteriegehäuse 12 eine Kühlkanaleinrichtung 14 angeordnet ist. Die Kühlkanaleinrichtung 14 ist in einer Explosionsdarstellung dargestellt. Das Batteriegehäuse 12 ist dazu eingerichtet und/oder ausgebildet, zumindest eine Batteriezelle (nicht dargestellt) zumindest teilweise zu umschließen. In der Regel sind in dem Batteriegehäuse 12 eine Mehrzahl von Batteriezellen angeordnet, wobei die Batteriezellen in einer Längsrichtung 16 der Batterie 10 hintereinander angeordnet sind. Die Batteriezellen sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise prismatische Batteriezellen.
  • Das Batteriegehäuse 12 weist wenigstens ein erstes Seitenteil 18 und ein zu dem ersten Seitenteil 18 beabstandet ausgebildetes zweites Seitenteil 20 auf. Zwischen dem ersten Seitenteil 18 und dem zweiten Seitenteil 20 erstreckt sich ein Deckelteil 22. Das Deckelteil 22 und die beiden Seitenteile 18 und 20 sind zur Längsrichtung 16 der Batterie 10 parallel angeordnet.
  • Weiterhin ist ersichtlich, dass die Seitenteile 18, 20 auf einer der Batteriezelle abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kühlrippen aufweist. Über die Ausbildung der Kühlrippen wird die Außenfläche der Seitenteile 18, 20 vergrößert, so dass eine in dem Batteriegehäuse 12 entstehende Wärme durch die Batteriezellen effizient abgeführt werden kann. Die Seitenteile 18, 20 sind aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet. Aluminium ist ein guter Wärmeleiter und weist ein geringes Gewicht auf.
  • Die Kühlkanaleinrichtung 14 weist einen Ansaugabschnitt 24 mit einer Ansaugöffnung 26 auf. An den Ansaugabschnitt 24 sind ein erster Seitenkühlungsabschnitt 28 und ein zweiter Seitenkühlungsabschnitt 30 strömungstechnisch angebunden. Der erste Seitenkühlungsabschnitt 28 wird auf das erste Seitenteil 18 angeordnet und der zweite Seitenkühlungsabschnitt 30 wird auf das zweiten Seitenteil 20 angeordnet. Der erste Seitenkühlungsabschnitt 28 und der zweite Seitenkühlungsabschnitt 30 sind strömungstechnisch mit einem Deckelkühlungsabschnitt 32 verbunden, wobei der Deckelkühlungsabschnitt 32 zumindest abschnittsweise parallel zum Deckelteil 22 angeordnet bzw. ausgebildet ist. In dem Deckelkühlungsabschnitt 32 ist eine Ausnehmung 34 angeordnet, auf die ein Lüfter 36 aufgesetzt wird. Der Lüfter 36 weist eine Auslassöffnung 38 auf.
  • Auf dem Deckelteil 22 sind eine Mehrzahl von Befestigungselementen 39 angeordnet, auf die der Lüfter 36 aufgesteckt und befestigt werden kann. Die Befestigungselemente 39 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schraubelemente ausgebildet. In einem Gehäuse des Lüfters 36 sind entsprechende Bohrungen angeordnet. Zur Befestigung des Lüfters 36 greifen die Schraubelemente in die Bohrungen ein. Über eine auf die Schraubelemente aufschraubbare Mutter wird der Lüfter 36 lagesicher fixiert.
  • Im Deckelteil 22 ist eine Ausnehmung 40 angeordnet, durch die ein Kühlkörper 42 einer Batterieelektronik geführt ist. Die Batterieelektronik gehört vorzugsweise zum Batteriemanagementsystem. Der Kühlkörper 42 ragt zumindest abschnittsweise in den Deckelkühlungsabschnitt 32 hinein. Auf diese Weise kann die Batterieelektronik bzw. das Batteriemanagementsystem der Batterie 10 über die Kühlkanaleinrichtung 14 mitgekühlt werden, so dass kein getrennter Kühlkreislauf für das Batteriemanagementsystem erforderlich ist. Somit können die Kosten der Batterie 10 reduziert werden. Ebenso können die Abmessungen und/oder das Gewicht der Batterie 10 reduziert werden, da kein zweiter getrennter Kühlkanal ausgebildet werden muss.
  • In 2 ist die aus 1 bekannte Batterie 10 mit der darauf angeordneten Kühlkanaleinrichtung 14 gezeigt. Ferner ist die Luftführung innerhalb der Kühlkanaleinrichtung 14 schematisch dargestellt. Der Lüfter 36 ist dazu eingerichtet und ausgebildet über die Ansaugöffnung 26 des Ansaugabschnitts 24 Umgebungsluft 44 anzusaugen. Die Umgebungsluft 44 wird zunächst innerhalb des Ansaugabschnitts 24 parallel zur Längsrichtung 16 der Batterie 10 und parallel zum Deckelteil 22 des Batteriegehäuses 12 bis in etwa zur Mitte der Batterie 10, bezogen auf dessen Längsrichtung 16, geführt. Die Umgebungsluft 44 wird in die Seitenkühlungsabschnitte 28, 30 überführt und in den Seitenkühlungsabschnitten 28, 30 in Richtung der axialen Enden der Batterie 10 umgelenkt. Ausgehend von den axialen Enden 46 wird die Umgebungsluft 44 in den Deckelkühlungsabschnitt 32 überführt und entlang des Deckelteils 22 geführt. Die Umgebungsluft 44 tritt über den Lüfter 36 aus dem Deckelkühlungsabschnitt 32 aus und wird über die Auslassöffnung 38 in die Umgebung ausgeblasen.
  • Durch die Kühlkanaleinrichtung 14 wird demnach zunächst die angesaugte Umgebungsluft 44 bis zur Mitte der Batterie 10 geführt, um die Batterie 10 effizient zu kühlen. In der Regel entsteht in der Mitte der Batterie 10 die größte Wärme. Somit kann die angesaugte, kühlere Umgebungsluft 44 zunächst den Hotspot der Batterie 10 kühlen. Ausgehend davon wird die Umgebungsluft 44 innerhalb der Seitenkühlungsabschnitte 28, 30 zu den etwas kühleren axialen Enden 46 der Batterie 10 geführt und dann über den Deckelkühlungsabschnitt 32 dem Lüfter 36 zugeführt und letztendlich ausgeblasen. Durch die Luftführung kann der Temperaturgradient der Batterie 10 reduziert werden und somit die Performance der Batterie 10 erhöht werden. Bedingt dadurch, dass die Kühlkanaleinrichtung 14 von außen auf das Batteriegehäuse 12 aufgesetzt ist, kann die Kühlkanaleinrichtung 14 in einfacher Weise auf dem Batteriegehäuse 12 angeordnet werden, so dass eine preiswerte Möglichkeit zur Anordnung der Kühlkanaleinrichtung 14 auf dem Batteriegehäuse 12 bereitgestellt wird.

Claims (12)

  1. Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem zur Aufnahme wenigstens einer Batteriezelle ausgebildeten Batteriegehäuse (12), das wenigstens ein erstes Seitenteil (18), ein zu dem ersten Seitenteil (18) beabstandet ausgebildetes zweites Seitenteil (20), und ein zwischen dem ersten Seitenteil (18) und dem zweiten Seitenteil (20) erstreckendes Deckelteil (22) aufweist, wobei das Deckelteil (22) und die Seitenteile (18, 20) parallel zu einer Längsrichtung (16) der Batterie (10) angeordnet sind, einer zumindest abschnittsweise auf dem Batteriegehäuse (12) aufgesetzten Kühlkanaleinrichtung (14), die einen eine Ansaugöffnung (26) aufweisenden Ansaugabschnitt (24), zwei mit dem Ansaugabschnitt (24) strömungstechnisch verbundene und zu den Seitenteilen (18, 20) zumindest abschnittsweise parallel angeordnete Seitenkühlungsabschnitte (28, 30), einen mit den Seitenkühlungsabschnitten (28, 30) strömungstechnisch verbundenen und zumindest teilweise zu dem Deckelteil (22) parallel angeordneten Deckelkühlungsabschnitt (32), und einen in und/oder an den Deckelkühlungsabschnitt (32) strömungstechnisch angebundenen Lüfter (36) mit einer Auslassöffnung (38), der zum Ansaugen und Ausblasen von Umgebungsluft (44) ausgebildet ist, aufweist, wobei die über die Ansaugöffnung (26) angesaugte Umgebungsluft (44) parallel zum Deckelteil (22), bis zur Mitte der Batterie (10), bezogen auf dessen Längsrichtung (16), führbar ist, in die Seitenkühlungsabschnitte (28, 30) überführbar ist, in den Seitenkühlungsabschnitten (28, 30) in Richtung der axialen Enden (46) der Batterie (10) umlenkbar ist, und von den axialen Enden (46) in den Deckelkühlungsabschnitt (32) überführbar und über die Auslassöffnung (38) des Lüfters (36) ausblasbar ist.
  2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (18, 20) auf einer der Batteriezelle abgewandten Seite eine Mehrzahl von Kühlrippen aufweisen, die in die Seitenkühlungsabschnitte (28, 30) hineinragen.
  3. Batterie nach Anspruch1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Deckelteil (22) eine Ausnehmung (40) zur Durchführung eines Kühlkörpers (42) ausgebildet ist, und der Kühlkörper (42) zumindest abschnittsweise in den Deckelkühlungsabschnitt (32) hineinragt.
  4. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelkühlungsabschnitt (32) zumindest abschnittsweise zwischen dem Deckelteil (22) und dem Ansaugabschnitt (24) angeordnet und/oder ausgebildet ist.
  5. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugabschnitt (24), die Seitenkühlungsabschnitte (28, 30), und der Deckelkühlungsabschnitt (32) als ein Teil ausgebildet sind.
  6. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanaleinrichtung mehrteilig ausgebildet ist.
  7. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (18, 20) zumindest abschnittsweise aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminium, ausgebildet sind.
  8. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung (26) parallel zur Längsrichtung der Batterie ausgerichtet ist.
  9. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (38) im Lüfter (36) parallel zur Längsrichtung der Batterie ausgerichtet ist.
  10. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung (26) und die Auslassöffnung (38) einander abgewandt ausgerichtet sind.
  11. Batterie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (36) ein Radial-Lüfter ist.
  12. Kraftfahrzeug mit einer Batterie (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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