溫控電池的制作方法
【專利摘要】特別有意作為車輛驅動的能源的溫控電池具有很多扁平電池單元（17），這些電池單元電氣地互聯并且被相互平行組合并分布在一個絕熱的電池外殼（3）中的若干個電池室（9-12）內以形成多個單元包（16）。在這些電池單元之間安排了多個隔板（18）。一個可流動的、與這些電池單元（17）相接觸的第一熱傳遞介質被封閉在該電池外殼（3）內。該第一熱傳遞介質通過封閉在該電池外殼（3）內的熱傳遞表面（22、23）與一個封閉在一個通道系統(tǒng)（22、23）內的第二熱傳遞介質交換熱量。所述通道系統(tǒng)（22、23）具有一個供電線和一個從該電池引出的放電線，用于該電池外的熱量的溫控交換。對于在這些電池單元（17）處的強制對流，至少一個泵（21）被封閉在該電池外殼（3）內。所述泵具有一條到供電和出口側上的第一熱傳遞介質上的流連接。由于這些電池單元（17）的實質性地改善的和均勻的冷卻，該電池可以被加載特別高的負荷。
【專利說明】溫控電池
[0001]本發(fā)明涉及一種特別作為車輛驅動的能源的溫控電池，其具有很多扁平電池單元，這些電池單元電氣地互聯并且在關系上被相互平行組合并帶有多個隔板，這些隔板分布在一個絕熱的電池外殼中的多個電池室內以形成多個單元包，其中，一個自由流動的、與這些電池單元相接觸的第一熱載體被封閉在該電池外殼內，所述第一熱載體通過被封閉在該電池外殼內的熱傳遞區(qū)域與被封閉在該通道系統(tǒng)內的至少一個第二熱載體交換熱量，所述第二熱載體具有至少一條從該電池被路由出來的饋電和放電線，用于該電池外的溫控熱交換，并且至少一個泵被封閉該電池外殼內用于這些電池單元處的強制對流，所述泵與流入和流出側上的第一熱交換器形成一個流連接。
[0002]DE 10 2009 008 222披露了這種電池，氣態(tài)冷卻介質流過這種電池。WO2010053689進一步披露了在各種情況下設置具有波紋輪廓作為用于在所述電池的電池單元之間形成空間的隔板的板體，這些空間容納冷卻液體。出于固定電池單元的目的，DE102008061755和DE 102008027293提出了在各種情況下在被插入電池室的兩個電池單元之間安排一個彈性地可壓縮的中間層，所述中間層由一種無紡布、一種塑料泡沫材料或一種波紋金屬彈簧片組成，其結果是，在這些電池單元以及該可壓縮的中間層被壓入限制該電池室的金屬護壁之間后產生一個接觸壓力，所述接觸壓力保持與所述護壁導熱接觸并當它們被充電和被放電時補償這些存儲單元的橫向膨脹。因此，可能只通過沿該電池室的金屬壁將熱量傳導至該電池的冷卻后的底座板上來將熱量從這些存儲單元驅散。出于改善從電池單元向可流動的熱載體上的熱傳遞的目的，DE4419281和EP1271084也披露了在該電池中設置多個板體，這些板體相互平行走向并且冷卻劑流過這些板體。
[0003]本發(fā)明以找出一種介紹部分中所述的類型的電池的目標為基礎，這種類型的電池保證顯著改善向這些電池單元的供熱或從這些電池單元散熱，其結果是，該電池被保持在一種最優(yōu)的工作溫度，具有一種改善的且更加均勻的溫度分配，因此，可以承受更高的負荷并具有更長的使用壽命。根據本發(fā)明，在專利權利要求1的限定特征的基礎上可以實現所述目標。本發(fā)明的有利實施例為這些從屬專利權利要求的主題并且參考這些附圖在以下說明書中可以被發(fā)現，其中:
[0004]圖1詳細示出了根據本發(fā)明的電池的內部結構的一個透視圖示，所示平行于該電池的底座并且一個垂直的中心平面，其中電池蓋件被升起，
[0005]圖2示出了該打開的電池的一個平面圖，其中單元包只被插入一半和部分遺漏的底座板，
[0006]圖3示出了根據圖1的以部分斷開的圖示為基礎的電池的內部的一個透視圖，
[0007]圖4示出了穿過根據圖1的電池、與內部熱交換器管垂直的一個垂直截面，
[0008]圖5示出了穿過根據圖1的電池、與內部熱交換器管平行的一個垂直截面，
[0009]圖6示出了該電池的一些板狀元件在它們被組合形成一個電池包之前的一個透視圖示。
[0010]該電池I具有一個管狀的外殼3,該外殼具有一個內部絕緣層2并且以密封的方式在一條插入的密封帶6的幫助下由一個蓋件5封閉，該蓋件被裝上并且也具有一個絕緣層4。在這種情況下，在該蓋件5下方留下的空隙可以用于安排一個電池管理系統(tǒng)。
[0011]在所展示的示例性實施例中，該電池外殼3內的內部空間被一個中心雙重壁8分成四個電池室9至12 (這形成了一個熱交換器空間7)以及兩個橫向地從所述雙重壁上分支出來的橫向壁。然而，例如，另一種只帶有一個或兩個電池室以及一個橫向安排的雙重壁的布置也可能在本發(fā)明的范圍內。
[0012]該外殼底座13被相互平行走向且垂直于該雙重壁8的底座肋14描出輪廓并且裝有一個安放在所述肋上的多孔板15，其結果是，例如，四個電池室9至12沿該輪廓外殼底座13相互連通并與由該雙重壁8形成的該熱交換器空間7連通。
[0013]單元包16被插入這些電池室9至12中，所述單元包包括兜狀的扁平電池單元17的分層安排，其中具有一個波紋肋輪廓的金屬板18被安排在這些電池單元之間。此外，充滿壓縮氣體且與這些電池單元的大小匹配的扁平承壓腔19被安排在每個單元包16內，其結果是，安排在所討論的電池室9至12的電池單元17在該氣體的壓力下以一種夾緊方式被均勻地保持在所述電池室內。由于只有在這種類型的單元包16被插入電池室9至12中后才填充這些承壓腔19，這些單元包16可以以一種特別簡單的方式被裝配。為此，每個承壓腔19都具有一個自由朝上突出并且可以以一種密封的方式被封閉的填充嘴20。
[0014]該波紋金屬板18優(yōu)選地由一種鋁合金組成并且具有相對薄壁的設計，其結果是，在該承壓腔19的壓力下，它變形，并且出于良好的導熱目的，它通過它的輪廓肋緊密地抵靠住這些電池單元。
[0015]這些被安排在這些電池單元17之間的金屬板18的輪廓肋朝垂直方向走向并且因此，與它們之間的相鄰的電池單元接觸，形成相對應數量的毗連該輪廓外殼底座13的垂直通道。因此，這些沿這些電池單元17走向的通道與由該中心雙重壁形成的該熱交換器空間7通過該外殼底座13形成流連接。
[0016]為了基于這種流連接實現這些電池單元17的表面和該液體(該液體被結合在這些電池單元和該輪廓金屬板之間)之間特別有效的熱交換，多個微型泵21在該熱交換器空間7上被相互緊挨著安排成一排，例如，一種由變壓器油組成的液體熱載體由所述微型泵沿熱量上升的方向從該熱交換器空間7向上被拉出，其結果是，所述液體熱載體被橫拉過該輪廓外殼底座13并且因此從這些電池單元17的下部區(qū)域拉出。在這種情況下，該向上流動的熱載體與被安排在該熱交換器空間7內并被連接至設置在該電池外的該熱交換器上的冷卻盤管22交換熱量。在這種情況下，根據所展示的示例性實施例，相互獨立的并且用不同的熱載體被操作的兩個系統(tǒng)的冷卻盤管22、23可以被設置在該熱交換器空間7內，作為舉例，冷卻水流過所述系統(tǒng)之一并且空調系統(tǒng)的冷卻劑流過所述系統(tǒng)中的另一個。在這種情況下，例如，一個冷卻系統(tǒng)可以用于防止該電池的充電過程中這些電池單元的過熱，其結果是，只當使用該電池時才使用兩個系統(tǒng)。
【權利要求】
1.一種特別作為用于車輛驅動的能源的溫控電池，具有很多扁平電池單元(17)，這些電池單元電氣地互聯并且在關系上被相互平行組合并帶有多個隔板(18)，這些隔板分布在一個絕熱的電池外殼(3)中的多個電池室(9-12)內以形成多個單兀包(16),其中，一個自由流動的、與這些電池單元(17 )相接觸的第一熱載體被封閉在該電池外殼(3 )內，所述第一熱載體通過被封閉在該電池外殼(3)內的熱傳遞區(qū)域(22、23)與被封閉在一個通道系統(tǒng)內的至少一個第二熱載體交換熱量，所述第二熱載體具有至少一條從該電池被路由出來的饋電和放電線，用于該電池外的溫控熱交換，并且至少一個泵(21)被封閉該電池外殼內，用于這些電池單元(17)處的強制對流，所述泵與流入和流出側上的第一熱載體形成一種流連接，其特征在于，具有一條用于該電池以外的溫控熱交換的饋電和放電線的通道系統(tǒng)延伸穿過一個設置在單元包(16)之間的熱交換器空間(7)、是垂直定向的、充滿該第一熱載體并與這些單元包(16)內的空間相通，這些空間通過它的底座內的空腔設置在這些電池單元之間，其中，多個微型泵(21)被安排在該熱交換器空間(7)內并且從而被安排在用于強制對流的熱交換器空間(7)的上部區(qū)域內的電池單元(17)之間。
2.如權利要求1所述的電池，其特征在于，在電池單元(17)的每個包(16)內安排了一個充滿一種壓縮氣體的承壓腔(19)，其結果是，這些被安排在所討論的電池室(9-12)內的電池單元(17)在該氣體的壓力下以一種夾緊的方式被保持在所述電池室內。
3.如權利要求2所述的電池，其特征在于，這些電池單元(17)之間的中間室通過多個金屬隔板(18 )形成，這些金屬隔板與所述電池單元導熱接觸。
4.如權利要求1至3之一所述的電池，其特征在于，這些隔板由一個具有多個垂直走向的輪廓肋的金屬板(18)組成，其結果是，這些輪廓肋與鄰近的電池單元(17)的表面導熱接觸。
5.如權利要求1至4之一所述的電池,其特征在于,該電池具有一個蓋件(5),該蓋件可以被裝配以便它被封離，并且這些承壓腔(19)具有一個可以以密封方式被封閉的填充接頭(20)，其結果是，這些電池單元被以一種無夾緊的方式插入一個電池室(9-12)后，這些承壓腔(19)可以被放置在夾緊壓力下。
【文檔編號】H01M2/10GK103443957SQ201180055128
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年9月13日 優(yōu)先權日:2010年10月29日
【發(fā)明者】弗蘭克·奧柏里斯特, 克里斯蒂安·布希, 奧利弗·奧柏里斯特 申請人:奧柏里斯特動力系統(tǒng)有限公司