CN111092177A - 蓄电池装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置。蓄电池装置具有多个电池单元，该多个电池单元沿堆叠方向堆叠形成至少一个电池块。蓄电池装置还具有包括支撑框架的壳体，借助于支撑框架壳体四面被限制朝外。支撑框架由至少两个纵向构件和至少两个横向构件形成，该至少两个纵向构件和至少两个横向构件彼此垂直并且在支撑框架中形成用于该至少一个电池块的至少一个局部内部空间。根据本发明，冷却剂能够流过纵向构件中的至少一个纵向构件，其中，该至少一个电池块抵靠所述至少一个纵向构件或抵靠横向构件中的至少一个，以传递热量。此外支撑框架的长度对应于纵向构件的长度，并且冷却剂能够流过的纵向构件的连接点构造在支撑框架的外侧。

Description

蓄电池装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置。
背景技术
混合动力和电动车辆变得越来越重要。混合动力或电动车辆由来自蓄电池装置的电能永久或暂时地驱动，蓄电池装置在混合动力或电动车辆的运行期间充电或放电。蓄电池装置因此通常包括布置在壳体中的由多个电池单元组成的多个电池块(所谓的电池模块)。一般而言，将越来越多的电池单元组合形成电池块。蓄电池装置在充电和放电时升温，这是不希望的。例如，锂离子电池单元不能长时间地升温到40-50℃以上，因为否则会显著缩短锂离子电池单元的使用寿命。
为了冷却蓄电池装置，通常在电池块上附接冷却板。冷却板能够因此与铝制的L形冷却元件接触，以便传递热量(例如经由导热膏传递)。然后，单独的冷却元件被布置在蓄电池装置的单独的电池单元之间，并且将电池单元中产生的热量引向冷却板。冷却板通常由两块相互钎焊的铝板制成。在两个钎焊的铝板之间形成当两个铝板固定时彼此封闭的冷却管道。然后冷却剂能够被供给进冷却管道，并且经由喷嘴从冷却管道排出。冷却板通常布置在壳体中，并且冷却线路引向外侧。在一定程度上也使用挤压型材。挤压型材也布置在壳体中并且借助于导热膏或导热箔连接到单独的冷却元件，以便传递热量。例如在US 2018/0026243A1中描述了这种解决方法。这里将冷却线路插入壳体中并且以复杂的方式连接到横向构件。
在钎焊的冷却板的情况下以及在挤压型材的情况下，冷却线路必须不利地以复杂的方式布置在壳体中并且必须引向外侧。尤其在多个连接点处，必须以复杂的方式密封冷却线路以防尘和防潮。冷却线路的泄漏会导致电池单元短路，并且在极端情况下甚至会导致火灾。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种针对通用类型蓄电池装置的改进或至少替代的实施方案，其克服了所描述的缺点。
根据本发明，该目的借助独立权利要求1的主题解决。有利的实施方案是从属权利要求的主题。
提供了一种用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置，该蓄电池装置具有多个电池单元，所述多个电池单元沿堆叠方向堆叠形成至少一个电池块。蓄电池装置还具有包括支撑框架的壳体，借助于该支撑框架壳体四面被限制朝向外侧。支撑框架由至少两个纵向构件和至少两个横向构件形成，所述至少两个纵向构件和至少两个横向构件彼此垂直并且在支撑框架中形成用于该至少一个电池块的至少一个局部内部空间。根据本发明，冷却剂能够流过纵向构件中的至少一个纵向构件，并且该至少一个电池块抵靠冷却剂能够流过的纵向构件中的至少一个纵向构件，或者抵靠横向构件中的至少一个横向构件，以传递热量。支撑框架的长度还对应于纵向构件的长度，冷却剂能够流过的相应纵向构件的连接点构造在支撑框架的外侧。
在相应的连接点处，冷却剂能够从外侧供给到纵向构件中，以及从中排出，并且流过支撑框架内的纵向构件。通过相应的纵向构件与另外的冷却剂引导结构的连接而形成连接点，并且根据本发明，连接点在外侧抵靠支撑框架。相应的纵向构件的连接点能够有利地构造在其纵向端上，并且横向于该相应的纵向构件的纵轴打开。纵向端以及因此的连接点然后有利地布置在支撑框架中，以向外侧打开。由连接点形成的密封点因此位于壳体的外侧并且与壳体中的该至少一个电池块相距一定距离。以这种有利的方式，在连接点泄漏的情况下，能够使该至少一个电池块中发生短路甚至起火的风险最小化或者甚至消除。
原则上可以设想到支撑框架的不同实施方式。在支撑框架中，两个纵向构件和至少两个横向构件形成支撑框架的外部轮廓，该外部轮廓在四个面上限制该至少一个电池块朝外。根据纵向构件和横向构件的数量，能够在外部轮廓内形成单个局部内部空间以及多个局部内部空间。电池块还能够单独地、成对地或成组地布置在相应的局部内部空间中，并且能够连接到支撑框架以传递热量。如果该至少一个电池块在局部内部空间中抵靠冷却剂能够流过的纵向构件，则电池单元中产生的热量能够散发到冷却剂流过的纵向构件中的冷却剂。如果该至少一个电池块在局部内部空间中抵靠横向构件，则在电池单元中产生的热量能够散发到横向构件并且从横向构件散发到冷却剂流过的纵向构件中的冷却剂。
在壳体内部，冷却剂因此仅能够流过蓄电池装置中的所述至少一个纵向构件。能够被流过的纵向构件能够有利地流体连接，形成能够被流过的总冷却管道结构。在壳体内，总冷却管道结构因此仅由能够被流过的纵向构件形成。换言之，冷却剂不会流过横向构件，并且也不会流过壳体的其他部件，例如壳体的底部和盖子。
能够有利地在各个电池单元之间分别堆叠有冷却板。相邻的电池单元进而抵靠相应的冷却板以传递热量。冷却板至少在一侧具有L形或T形的邻接法兰。邻接法兰从电池块中的电池单元向外侧突出。包括冷却板的邻接法兰的该至少一个电池块还抵靠冷却剂能够流过的纵向构件中的至少一个，或者抵靠横向构件中的至少一个，以传递热量。如果冷却板的邻接法兰在一侧从电池块突出，则电池块能够抵靠相邻的纵向构件之一或抵靠相邻的横向构件之一，以传递热量。如果冷却板的邻接法兰在两侧从电池块突出，则电池块能够在两侧抵靠相应的相邻的纵向构件或抵靠相应的相邻的横向构件，以传递热量。
如果该至少一个电池块在至少一侧上抵靠能够被流过的纵向构件，则电池单元中产生的热量能够经由冷却板散发到冷却剂流过的纵向构件中的冷却剂。如果该至少一个电池块至少在一侧上抵靠横向构件，则电池单元中产生的热量能够经由冷却板散发到横向构件，并且从横向构件散发到冷却剂流过的纵向构件中的冷却剂。以此方式能够有效地冷却该至少一个电池块中的电池单元。此外，能够在相应的邻接法兰与纵向构件中的至少一个或横向构件中的至少一个之间布置导热涂层。导热涂层优选地是导热膏或导热箔，导热涂层能够加强冷却板与纵向构件中的至少一个或横向构件中的至少一个之间的热传递。
在蓄电池装置的进一步有利改进方案中，各个纵向构件和/或各个横向构件由导热材料形成。各个纵向构件和各个横向构件优选彼此连接以传递热量。因此，各个纵向构件和/或各个横向构件能够例如由金属形成。如果电池块抵靠冷却剂能够流过的纵向构件以传递热量，则仅纵向构件能够由导热材料形成。如果电池块抵靠横向构件以传递热量，则纵向构件和横向构件能够由导热材料形成并且能够彼此连接以传递热量。可替代地，各个纵向构件和/或各个横向构件能够分别是通过挤压成型而形成的金属挤压型材，并且优选彼此连接以传递热量。如果电池块抵靠冷却剂能够流过的纵向构件以传递热量，则仅纵向构件能够形成为挤压型材。如果包括冷却板的电池块抵靠横向构件以传递热量，则纵向构件和横向构件能够形成为挤压型材并且能够彼此连接以传递热量。
各个纵向构件和各个横向构件能够有利地通过物质结合或以形状配合的方式彼此固定，以形成支撑框架。各个纵向构件优选地通过焊接或钎焊或通过旋拧或铆接机械地连接到各个横向构件。在替选方案中，横向构件在两侧分别具有固定法兰和连接固定法兰的支撑区域，并且能够借助于固定法兰通过物质结合或以形状配合的方式固定到各个相邻的纵向构件。相应的横向构件优选地借助于焊接或钎焊或借助于旋拧或铆接机械地连接到相应的纵向构件。可替代地，能够在相应的纵向构件上构造或固定导轨，横向构件被插入导轨并且由此被紧固到相应的纵向构件上。此外，相应的横向构件能够通过焊接或钎焊或通过旋拧或铆接机械地连接到相应的导轨。
在蓄电池装置的有利实施方案中，各个纵向构件中的至少一些分别具有至少一个冷却管道，冷却剂能够流过该至少一个冷却管道。各个冷却管道然后流体连接，以在纵向构件中或支撑框架中形成总冷却管道结构。作为该实施方案的替代，能够使各个纵向构件中的至少一些分别具有至少一个第一冷却管道和至少一个第二冷却管道，其中冷却剂能够沿着第一流动方向流过第一冷却管道，并且冷却剂能够沿着与第一流动方向相反的第二流动方向流过的第二冷却管道。第一冷却管道和第二冷却管道然后流体连接，以在纵向构件中或支撑框架中形成总冷却管道结构。独立于上述实施方案，流体分配器和/或流体收集器和/或流体偏转器还能够通过物质结合或以形状配合的方式固定到冷却剂能够流过的纵向构件中的至少一个，其中流体分配器用于在总冷却管道结构中分配冷却剂，流体收集器用于从总冷却管道结构中收集冷却剂，流体偏转器用于使总冷却管道结构中的冷却剂偏转。它们优选地通过焊接或钎焊或通过旋拧或铆接连接到冷却剂能够流过的纵向构件中的至少一个。有利地，能够对总冷却管道结构进行不同的设计并且能够使其适于所要求的冷却能力。在壳体内，总冷却管道结构仅由能够被流过的纵向构件形成。换言之，冷却剂不能流过横向构件，也不能流过壳体的其他部件(例如壳体的底部和盖子)以及不能流体地集成到总冷却管道结构中。
有利地，能够使支撑框架至少在一侧并且至少局部具有加强法兰。加强法兰在各个纵向构件中的至少一个上和/或在至少一个横向构件上在一侧或在两侧弯曲。支撑框架能够借助于加强法兰被额外地加强。还能够有利地使壳体具有底部和/或盖子。底部以及盖子能够封闭壳体的支撑框架，并因此封闭包括该至少一个电池块的至少一个局部内部空间。底部以及盖子能够至少在外侧沿周向以形状配合的方式固定到支撑框架的相应的加强法兰。底部以及盖子优选地通过旋拧或铆接紧固到支撑框架。
在蓄电池装置的另一个改进方案中，该至少一个电池块固定到纵向构件中的至少一个和/或横向构件中的至少一个。可替代地或此外，该至少一个电池块能够固定到盖子或底部上。优选地，该至少一个电池块被拧紧到盖子或底部上。由此能够防止局部内部空间内的电池块的移位，并且还能够确保在该至少一个电池块与相应的纵向构件或相应的横向构件之间的传热接触。
本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图以及基于附图的相应示图说明中得出。
不言而喻，在不脱离本发明范围的情况下，上述特征和以下将要描述的特征不仅能够以相应指定的组合使用，而且能够以其他组合使用或单独地使用。
附图说明
附图中示出了本发明的优选实施例，并且将在下面的说明中对实施例进行详细描述，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
图1示意性地示出了根据本发明的第一实施方案中的蓄电池装置的分解图。
图2和图3示意性地示出了第一实施方案中打开的蓄电池装置的视图和俯视图。
图4和图5示意性地示出了第一实施方案中的蓄电池装置的支撑框架的视图。
图6示意性地示出了第一实施方案中的蓄电池装置的电池块的局部视图。
图7示意性地示出了第二实施方案中打开的蓄电池装置的俯视图。
具体实施方式
图1至图6示出了根据本发明的第一实施方案中的用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置1，其包括多个电池块2。图1示出了蓄电池装置1的分解图。图2和图3示出了打开的蓄电池装置1。参考图1至图3，蓄电池装置1的电池块2由沿着堆叠方向4彼此堆叠的多个单独的电池单元3组成。电池块2布置在蓄电池装置1的壳体5中，其中壳体5包括支撑框架6、底部7和盖子8。这里支撑框架6由多个纵向构件9和多个横向构件10组成。位于外侧的两个纵向构件9和位于外侧的四个横向构件10限制支撑框架6的外侧。位于外侧的纵向构件9被构造成与位于内侧的纵向构件9不同，并且位于外侧的横向构件10被构造成与位于内侧的横向构件10不同。位于外侧的横向构件10因此更高，以能够借助于底部7和盖子8紧密地封闭壳体5。不同于位于内侧的纵向构件9，位于外侧的纵向构件9在两侧具有用于固定底部7和盖子8的边缘。
支撑框架6的长度并且因此壳体5的长度由纵向构件9的长度来限定。纵向构件9和横向构件10彼此垂直并且形成用于电池块2的多个局部内部空间11。电池块2单独地或成对地布置在局部内部空间11中。底部7和盖子8封闭各个局部内部空间11，使得电池块2在所有侧都受壳体5保护。盖子8中设置有线路开口12，通过该线路开口能够将电线引入壳体5中。
冷却剂能够流过纵向构件9，冷却剂从各个纵向构件9的第一纵向端9a流向其第二纵向端9b并返回。将在下文基于图5和图6更详细描述与纵向构件9的结构有关的细节。为了连接相应的纵向构件9，在所述纵向构件的第一纵向端9a上设置流体分配器13和流体收集器14，该流体分配器和流体收集器构造在共同的喷嘴部件15中。流体分配器13因此具有分配喷嘴13a，流体收集器14具有收集喷嘴14a，外部的引导冷却剂的冷却线路能够连接到这些喷嘴。用于使相应的纵向构件9中的冷却剂偏转的流体偏转器16固定到相应的纵向构件9的第二纵向端9b上。总体而言，在蓄电池装置中针对每个纵向构件9，分别设置一个喷嘴部件15和一个流体偏转器16。喷嘴部件15和流体偏转器16通过物质结合来固定到相应的纵向构件9上，优选地借助于焊接或钎焊来固定。相应的纵向构件9流体连接到壳体5外侧的喷嘴部件15和偏转部件16，使得相应的纵向构件9的连接点构造在支撑框架6的外侧上。从而在壳体5的内侧不存在密封点。因此，能够使在泄露的情况下电池单元3中发生短路甚至起火的风险最小化甚至消除。
各个电池块2被单独地或成对地布置在局部内部空间11中并且固定到相应的相邻的横向构件10，以便传递热量。在该实施例中，横向构件10由金属形成，并且纵向构件9是金属挤压型材。横向构件10和纵向构件9在此彼此焊接，因此彼此连接以传递热量。电池单元3中产生的热量因此能够排出到横向构件10，并且经由横向构件排出到相应的纵向构件9中的冷却剂。
图4和图5示出了第一实施方案中的蓄电池装置1的支撑框架6的视图。在图5中可见，各个纵向构件9具有多个第一冷却管道17a和多个第二冷却管道17b。位于外侧的纵向构件9构造成与位于内侧的纵向构件9不同，其中位于外侧的纵向构件9中的两个外部冷却管道17a和17b由用于固定底部7和盖子8的边缘代替。冷却剂从流体分配器13通过第一冷却管道17a流到流体偏转器16，并且在流体偏转器中从第一冷却管道17a偏转到第二冷却管道17b。冷却剂然后通过第二冷却管道17b流到流体收集器14。为清晰起见，此处未示出流体分配器13、流体收集器14和流体偏转器16。第一冷却管道17a中的流动方向因此与第二冷却管道17b中的流动方向相反，如此处箭头所示。各个纵向构件9中的每个的冷却管道17a和17b形成总冷却管道结构17。
图6示出了第一实施方案中的蓄电池装置1的电池块2的局部视图。不同于图1至图5，纵向构件9具有面向盖子8的单侧加强法兰18a和面向底部7的双侧加强法兰18b。用于固定底部7和盖子8的多个螺钉开口19形成在加强法兰18a和18b上，在此仅在加强法兰18a上可见。借助于加强法兰18a和18b额外地加强了支撑框架6。此外不同于图1至图5，横向构件10还固定到导轨20中的相应纵向构件9上。有利地，导轨20由导热材料形成，并且横向构件10经由导轨20固定到纵向构件9，以便传递热量。在此还可见到，电池块2能够通过电池块2中的固定开口21a和横向构件10中的固定开口21b拧紧到横向构件10上，因此能够固定到横向构件上，以传递热量。在图1、图4和图5中也可见到横向构件10中的固定开口21b。
图7示出了第二实施方案中的打开的蓄电池装置1的俯视图。这里在各个纵向构件9和各个横向构件10之间形成两个局部内部空间11，电池块2布置在局部内部空间中。不同于第一实施方案，各个电池块2固定到纵向构件9，以传递热量。除此以外，此处示出的蓄电池装置1对应于图1至图6中的蓄电池装置1。

Claims (11)

1.一种用于混合动力或电动车辆的蓄电池装置(1)，
-其中，所述蓄电池装置(1)具有多个电池单元(3)，该多个电池单元沿堆叠方向(4)堆叠形成至少一个电池块(2)，
-其中，所述蓄电池装置(1)具有包括支撑框架(6)的壳体(5)，通过所述支撑框架所述壳体(5)四面被限制朝外，
-其中，所述支撑框架(6)由至少两个纵向构件(9)和至少两个横向构件(10)形成，所述至少两个纵向构件和所述至少两个横向构件彼此垂直并且在所述支撑框架(6)中形成用于所述至少一个电池块(2)的至少一个局部内部空间(11)，
其特征在于，
-冷却剂能够流过所述纵向构件(9)中的至少一个纵向构件，其中，所述至少一个电池块(2)抵靠所述至少一个纵向构件(9)或抵靠所述横向构件(10)中的至少一个横向构件，以传递热量，并且
-所述支撑框架(6)的长度对应于所述纵向构件(9)的长度，并且冷却剂能够流过的所述纵向构件(9)的连接点构造在所述支撑框架(6)的外侧。
2.根据权利要求1所述的蓄电池装置，其特征在于，
-在各个电池单元(3)之间分别堆叠冷却板，相邻的电池单元(3)抵靠冷却板以传递热量，并且
-所述冷却板至少在一侧上具有L形或T形的邻接法兰，所述邻接法兰从电池块(2)中的电池单元(3)横向于所述堆叠方向(4)向外侧突出，并且
-具有冷却板的邻接法兰的所述至少一个电池块(2)至少在一侧抵靠冷却剂能够流过的纵向构件(9)之一或抵靠横向构件(10)之一，以传递热量。
3.根据权利要求2所述的蓄电池装置，其特征在于，
在相应的邻接法兰与所述纵向构件(9)中的至少一个或所述横向构件(10)中的至少一个之间布置导热涂层，优选导热膏或导热箔。
4.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，
-各个纵向构件(9)和/或各个横向构件(10)由导热材料形成，或者分别是借助于挤压成型而形成的金属挤压型材，并且
-各个纵向构件(9)和各个横向构件(10)优选彼此连接，以传递热量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，
-各个纵向构件(9)和各个横向构件(10)通过物质结合或者以形状配合的方式彼此固定以形成支撑框架(6)，该物质结合优选为焊接或钎焊，该形状配合优选为旋拧或铆接，或者
-所述横向构件(10)在两侧具有固定法兰和连接所述固定法兰的支撑区域，并且所述横向构件借助于两侧的固定法兰通过物质结合或者以形状配合的方式固定到相应的相邻纵向构件(9)，该物质结合优选为焊接或钎焊，该形状配合优选为旋拧或铆接，或者
-在各个纵向构件(9)上构造或固定导轨(20)，横向构件(10)插入所述导轨。
6.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，
-各个纵向构件(9)中的至少一些分别具有至少一个冷却管道，冷却剂能够流过所述冷却管道，并且所述冷却管道在相应的纵向构件(9)中或所述支撑框架(6)中流体连接，以形成总冷却管道结构(17)，或
-各个纵向构件(9)中的至少一些分别具有至少一个第一冷却管道(17a)和至少一个第二冷却管道(17b)，其中冷却剂能够沿着第一流动方向流过第一冷却管道，并且冷却剂能够沿着与所述第一流动方向相反的第二流动方向流过第二冷却管道，第一冷却管道和第二冷却管道在相应的纵向构件(9)或所述支撑框架(6)中流体连接，以形成总冷却管道结构(17)。
7.根据权利要求6所述的蓄电池装置，其特征在于，
用于在所述总冷却管道结构(17)中分配冷却剂的流体分配器(13)和/或用于从所述总冷却管道结构(17)收集冷却剂的流体收集器(14)和/或用于在所述总冷却管道结构(17)中使冷却剂偏转的流体偏转器(16)通过物质结合或者以形状配合的方式固定到所述纵向构件(9)中的至少一个，该物质结合优选为焊接或钎焊，该形状配合优选为旋拧或铆接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，
所述支撑框架(6)至少在一侧并且至少局部具有加强法兰(18a、18b)，所述加强法兰在一侧或在两侧在各个纵向构件(9)中的至少一个上和/或至少一个横向构件(10)上弯曲。
9.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池装置，其特征在于，
所述壳体(5)具有底部(7)和/或盖子(8)，所述底部和/或所述盖子封闭所述壳体(5)的支撑框架(6)，并因此封闭包括所述至少一个电池块(2)的所述至少一个局部内部空间(11)。
10.根据权利要求8和9所述的蓄电池装置，其特征在于，
所述底部(7)和/或所述盖子(8)至少在外侧沿周向以形状配合的方式固定到所述支撑框架(6)的相应的加强法兰(18a、18b)，其中该形状配合优选为旋拧或铆接。
11.根据权利要求1或9所述的蓄电池装置，其特征在于，
所述至少一个电池块(2)固定到所述纵向构件(9)中的至少一个和/或固定到所述横向构件(10)中的至少一个和/或固定到所述底部(7)和/或固定到所述盖子(8)，优选通过旋拧固定。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4315485A2 (en) * 2021-04-01 2024-02-07 DuPont Polymers, Inc. Battery pack support and battery pack

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093899A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Yoon-Cheol Jeon Battery module
CN101483227A (zh) * 2008-01-10 2009-07-15 日立车辆能源株式会社 电池模块
CN102738538A (zh) * 2011-04-14 2012-10-17 威斯通全球技术公司 用于冷却特别是用于机动车的电池组的装置
CN102792512A (zh) * 2009-10-14 2012-11-21 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 具有热管理特征的方形蓄电池系统
CN102800904A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 三洋电机株式会社 电池模块、电池系统、电动车辆、移动体、电力储存装置及电源装置
CN103988333A (zh) * 2011-12-07 2014-08-13 戴姆勒股份公司 蓄电池和用于蓄电池的单电池组
CN105655664A (zh) * 2014-12-02 2016-06-08 福特全球技术公司 具有提供热交换器的侧部压缩结构的电池模块
CN106169600A (zh) * 2015-05-19 2016-11-30 福特全球技术公司 具有多功能结构总成的电池总成
CN107004793A (zh) * 2014-09-26 2017-08-01 奥柏里斯特科技有限公司 具有冷却设备的电池系统
CN206441785U (zh) * 2016-12-26 2017-08-25 浙江吉利控股集团有限公司 一种电池托盘散热结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8231996B2 (en) * 2008-02-15 2012-07-31 Atieva Usa, Inc Method of cooling a battery pack using flat heat pipes
US9196938B2 (en) * 2010-07-06 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
WO2013102268A1 (en) * 2012-01-05 2013-07-11 Electrovaya Inc. Fluid-cooled battery module containing battery cells
DE102015108611A1 (de) * 2015-06-01 2016-12-01 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Fahrzeugkomponente
GB2541203B (en) * 2015-08-11 2019-02-06 Jaguar Land Rover Ltd Apparatus for supporting a battery with integrated cooling channels
DE102015115875A1 (de) * 2015-09-21 2017-03-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kühlsystem zum Temperieren einer Kraftfahrzeugbatterie sowie Verfahren zum Betrieb einer Batterieanordnung
EP3273500B1 (en) 2016-07-21 2018-09-12 Samsung SDI Co., Ltd. Battery system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060093899A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Yoon-Cheol Jeon Battery module
CN101483227A (zh) * 2008-01-10 2009-07-15 日立车辆能源株式会社 电池模块
CN102792512A (zh) * 2009-10-14 2012-11-21 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 具有热管理特征的方形蓄电池系统
CN102738538A (zh) * 2011-04-14 2012-10-17 威斯通全球技术公司 用于冷却特别是用于机动车的电池组的装置
CN102800904A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 三洋电机株式会社 电池模块、电池系统、电动车辆、移动体、电力储存装置及电源装置
CN103988333A (zh) * 2011-12-07 2014-08-13 戴姆勒股份公司 蓄电池和用于蓄电池的单电池组
CN107004793A (zh) * 2014-09-26 2017-08-01 奥柏里斯特科技有限公司 具有冷却设备的电池系统
CN105655664A (zh) * 2014-12-02 2016-06-08 福特全球技术公司 具有提供热交换器的侧部压缩结构的电池模块
CN106169600A (zh) * 2015-05-19 2016-11-30 福特全球技术公司 具有多功能结构总成的电池总成
CN206441785U (zh) * 2016-12-26 2017-08-25 浙江吉利控股集团有限公司 一种电池托盘散热结构

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