CN111213253B - 用于蓄存用于机动车的电能的蓄存装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于蓄存用于机动车的电能的蓄存装置(1),包括:多个用于蓄存电能的、沿堆叠方向(2)彼此相继设置的且形成至少一个电池单体堆(3)的蓄存电池单体(4);具有两个端板(7、8)和至少一个与所述端板(7、8)连接的牵拉元件(9)的夹紧装置(5),沿堆叠方向(2)设置在各端板(7、8)之间的蓄存电池单体(4)借助该夹紧装置沿堆叠方向(2)彼此夹紧并由此保持在彼此上;和构造用于对蓄存电池单体(4)进行调温的调温装置(12),至少所述牵拉元件(9)是调温装置(12)的功能性组成部分并且由此具有至少一个可由用于对蓄存电池单体(4)进行调温的调温介质流过的通道(13)、至少一个导入接头(14)和至少一个引出接头(15),调温介质可通过该导入接头被导入到所述通道(13)中,调温介质可通过该引出接头从所述通道(13)引出,其中,所述牵拉元件(9)在蓄存装置(1)的安装位置中设置在蓄存电池单体(4)的沿车辆竖直方向(27)向上指向或向下指向的侧面(16、17)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于蓄存用于机动车、尤其是用于汽车的电能的蓄存装置。
背景技术
例如从DE 102014218330 A1中已知这种用于蓄存用于机动车、尤其是用于汽车的电能的蓄存装置。所述蓄存装置包括多个用于蓄存电能的、沿堆叠方向彼此相继或依次设置的且形成至少一个电池单体堆的蓄存电池单体。蓄存装置因此例如是可提供电能或电流的能量提供装置或能量提供模块。尤其是,蓄存装置用作牵引用蓄存装置、尤其是用作牵引用电池,以便例如为机动车的至少一个电机供应蓄存在蓄存装置中的电能。由此,电机例如可作为电动马达运行,借助该电动马达可电驱动机动车。机动车因此例如可构造为混合动力车辆或电动车辆。由于机动车能借助电机驱动,因此电机也被称为牵引机。
蓄存装置还包括夹紧装置,该夹紧装置具有两个端板和至少一个与端板连接的牵拉元件。沿堆叠方向设置在端板之间的蓄存电池单体借助夹紧装置、即借助端板并且借助牵拉元件沿堆叠方向被彼此夹紧并且由此保持在彼此上。为此,例如牵拉元件沿堆叠方向被张紧或夹紧,从而使得拉力经由牵拉元件从其中一个端板传递到相应另一个端板,并且反之亦然。
拉力是沿堆叠方向作用的夹紧力,借助该夹紧力例如将用作压板的端板朝向蓄存电池单体方向牵拉或朝蓄存电池单体牵拉并且因此将端板张紧。由此,蓄存电池单体被压在一起并且因此沿堆叠方向彼此夹紧。或者说,牵拉元件在此承受拉力。
蓄存装置还包括设计用于对蓄存电池单体进行调温、即用于对蓄存电池单体进行冷却和/或加热的调温装置,其中,至少所述牵拉元件是调温装置的功能性组成部分。由此,牵拉元件具有至少一个可由用于对蓄存电池单体进行调温的调温介质流过的通道。此外,牵拉元件具有至少一个导入接头,调温介质能通过该导入接头被导入到通道中。牵拉元件还具有至少一个引出接头,调温介质能通过该引出接头从通道引出或导出。
发明内容
本发明的任务在于提供一种开头所提及的类型的蓄存装置,从而能以特别有利且结构空间适宜的方式对蓄存电池单体进行调温。
为此,本发明提出一种蓄存装置。根据本发明的用于蓄存用于机动车、尤其是用于汽车并且优选用于乘用车的电能或电流的蓄存装置包括多个用于蓄存电能的、沿堆叠方向彼此相继或依次设置的且形成至少一个电池单体堆的蓄存电池单体。该蓄存装置例如是可提供蓄存在蓄存电池单体中的电能的能量提供装置或能量提供模块。由此,例如可给机动车的至少一个电机供应蓄存在蓄存装置中、尤其是蓄存电池单体中的电能,从而电机例如可在电动马达运行中运行并且因此例如可作为电动马达运行。由此,可借助电机来电驱动机动车,从而机动车例如构造为混合动力车辆或电动车辆。蓄存装置尤其是构造为高压部件,从而蓄存装置具有或提供电压、尤其是运行电压,该电压大于50伏、尤其是大于60伏并且优选为几百伏。由此,可实现用于电驱动机动车的高的电功率。蓄存装置例如是蓄电池、尤其是高压蓄电池(HV蓄电池)或者是这种电池的组成部分或模块。
蓄存装置还具有至少一个夹紧装置,该夹紧装置包括两个端板和至少一个也被称为角牵板的且与所述端板连接的牵拉元件。沿堆叠方向设置在各端板之间的蓄存电池单体借助该夹紧装置沿堆叠方向彼此夹紧并由此保持在彼此上。为此,牵拉元件沿堆叠方向被张紧或夹紧,从而在牵拉元件中或在牵拉元件上作用有拉力。该拉力通过牵拉元件从其中一个端板传递到相应另一个端板上,并且反之亦然,从而使也被称为压板的端板借助作为夹紧力起作用的拉力沿堆叠方向被朝蓄存电池单体牵拉或朝向蓄存电池单体方向牵拉并且因此朝蓄存电池单体被张紧。由此,沿堆叠方向设置在各端板之间的蓄存电池单体沿堆叠方向被压在一起并且因此保持在彼此上。由于用于夹紧蓄存电池单体的夹紧力在牵拉元件中用作拉力,因此牵拉元件尤其是仅承受拉力。
蓄存装置还包括构造用于对蓄存电池单体进行调温、即用于冷却和/或加热的调温装置,至少所述牵拉元件是调温装置的功能性组成部分。这意味着,夹紧装置至少部分地这样集成到调温装置中并且反之亦然,使得至少牵拉元件集成到调温装置中并且反之亦然。由此,牵拉元件具有至少一个可由用于对蓄存电池单体进行调温的调温介质流过的通道。温度介质例如是流体、尤其是气体、如空气、或液体并且可流过通道并且因此流过牵拉元件。
牵拉元件在此具有至少一个导入接头,调温介质可通过该导入接头被导入到通道中并且因此被导入到牵拉元件中。此外,牵拉元件具有至少一个引出接头,调温介质可通过该引出接头从通道引出或导出。例如为了借助调温介质加热蓄存电池单体,当调温介质流过导入接头时,调温介质例如具有比蓄存电池单体更高的温度。因此,热可从调温介质经由牵拉元件传递到蓄存电池单体上,从而加热蓄存电池单体。
例如为了与此相对而借助调温介质冷却蓄存电池单体,当调温介质流过导入接头时,调温介质例如具有比蓄存电池单体更低的温度。因此,热可从蓄存电池单体例如经由牵拉元件传递到流过通道的调温介质上,从而冷却蓄存电池单体。
为了能够实现对蓄存电池单体特别有利地且尤其是高效且有效以及结构空间适宜地进行调温,根据本发明规定,牵拉元件在蓄存装置的安装位置中设置在蓄存电池单体的沿车辆竖直方向向上指向或优选向下指向的侧面上。已表明为特别有利的是,牵拉元件在蓄存装置的安装位置中设置在蓄存电池单体下方或蓄存电池单体之下并且因此设置在蓄存电池单体的沿车辆竖直方向向下指向的侧面上。在此,蓄存装置在机动车的完全制成的状态下占据其安装位置,其中,例如当机动车在其完全制成的状态下位于一个水平的平面上时,车辆竖直方向与垂直方向叠合并且因此垂直于该水平的平面延伸。已经发现,通过牵拉元件(该牵拉元件被用作对蓄存电池单体进行调温的调温元件)的根据本发明的布置能够实现特别有利的调温,同时蓄存装置的空间需求、尤其是在车辆竖直方向上(该车辆竖直方向也被称为z方向)的空间需求可保持得特别低。例如蓄存电池单体在设置有牵拉元件的一侧上具有相应的连接元件,这些连接元件例如也被称为端子并且尤其可以是蓄存电池单体的相应电极。在此,例如蓄存电池单体可通过连接元件提供蓄存在蓄存电池单体中的电能。替代地,可设想:蓄存电池单体的连接元件设置在蓄存电池单体的背离设置有牵拉元件的这侧的或与该侧相对置的另一侧上。
通过将牵拉元件集成到调温装置中使牵拉元件具有双重功能。一方面,牵拉元件被用于沿堆叠方向夹紧蓄存电池单体并且由此将它们保持在彼此上。在此,也被称为角牵板的牵拉元件确保了电池单体堆的或整个蓄存装置的足够的机械稳定性。另一方面,牵拉元件被用于根据需要对蓄存电池单体进行调温。通过该双重功能实现功能集成,从而可将蓄存装置的部件数量、成本、重量以及空间需求保持在特别低的范围内。
为了能够特别经济且因此成本适宜地实现对蓄存电池单体的调温,在本发明的有利的实施方式中规定,牵拉元件具有至少两个或优选正好两个彼此分开构造且彼此连接的、尤其是以不能在无破坏的情况下脱开的方式连接的板,所述板分别直接限界通道。特征“所述板分别直接限界通道”尤其应理解为流过通道的调温介质直接或紧挨着接触所述板或所述板的分别直接限界通道的相应的壁部。由此,冷却装置的和因此整个蓄存装置的空间需求可保持得特别低。另外,由此热可特别高效地从蓄存电池单体经由至少一个板传递到调温介质上,并且反之亦然。
在此,已表明为特别有利的是,所述板彼此材料锁合地连接。尤其是,所述板在此例如彼此钎焊连接。已表明为特别有利的是,所述板彼此熔焊连接、尤其是通过激光焊接来熔焊连接。由此,可特别经济地实现对蓄存电池单体的调温。
为了实现特别高效的冷却和/或加热,在本发明的另外的实施方式中规定,相应的板由金属材料制成、尤其是由至少一种轻金属制成。由此,可确保在蓄存电池单体与调温介质之间的特别有利的热传递。
在此,已表明为特别有利的是,所述金属材料至少具有铝。已表明为特别有利的是,所述金属材料是铝合金、尤其是可焊接的铝合金。一方面,由此可确保在调温介质与蓄存电池单体之间的特别有利的热交换。另一方面,整个蓄存装置的重量可保持在特别低的范围内。
为了使蓄存装置的成本保持得特别低,在本发明的另外的实施方式中规定,所述板中的第一板具有本身敞开的且直接限界通道的第一部分的中空横截面。第一板因此例如构造为型材或型材件,第一板尤其是构造为帽状型材或壳元件并且因此可具有盆状或壳状的敞开的中空横截面。本身敞开的中空横截面通过第二板的直接限界通道的第二部分的平面表面或平坦表面封闭。换句话说,优选规定,第二板构造成至少基本上平坦的或平面的,从而尤其是第二板的成本可保持得特别低,并且因此整个蓄存装置的成本可保持得特别低。例如第一部分大于第二部分,其中,例如第一板在三个侧面上限界通道,而平坦表面在第四侧面上限定通道。由此可特别成本适宜地实现调温。
为了使蓄存装置的应力和重量都保持得特别低,已发现,为此,各板的壁厚之比在1:1至3:1的含端点的范围内是有利的。壁厚之比优选为3:1。换句话说,优选规定,相应的板具有相应的壁厚,这也被称为壁厚度。在此,第一板的壁厚与第二板的壁厚之比优选在1:1至3:1的含端点的范围内,其中,该比值优选为3:1。第一板的敞开的中空横截面例如通过冲压第一板形成,从而第一板例如构造为冲压板。
已表明为特别有利的是,第二板设置在第一板与蓄存电池单体之间,从而例如在流过通道的调温介质与蓄存电池单体之间的热交换经由第二板进行。如果在此第一板的壁厚与第二板的壁厚之比大于1且该比值优选为3:1,则例如可经由第二板在流过通道的调温介质与蓄存电池单体之间进行特别高效的热交换。在此,第一板可负责足够的机械稳定性并且因此例如可避免不希望的泄漏。
另一种实施方式的特征在于,所述板中的仅其中一个板或两个板与相应端板连接、尤其是材料锁合地连接。例如所述其中一个板或两个板通过焊接并且优选通过激光焊接和/或通过粘接与相应端板连接。
例如为了实现使应力特别均匀地导入牵拉元件中,优选规定,牵拉元件的或相应板的例如沿垂直于堆叠方向延伸的宽度的至少80%与相应端板连接、尤其是材料锁合地与相应端板连接,并且因此与相应端板粘接和/或焊接。
为了能够特别经济地实现对蓄存电池单体的调温,在本发明的另外的实施方式中规定,牵拉元件材料锁合地、尤其是通过焊接并且优选通过激光焊接和/或通过粘接与相应端板连接。
最后,已表明为特别有利的是,沿堆叠方向在相应端板和电池单体堆之间设置有至少一个绝缘元件,电池单体堆借助该绝缘元件与相应端板热绝缘。换句话说,沿堆叠方向在相应端板上直接连接有蓄存电池单体之中的一个相应的蓄存电池单体。这尤其是应理解为,在相应端板和沿堆叠方向直接连接到该相应端板上的相应蓄存电池单体之间没有设置其它另外的蓄存电池单体。沿堆叠方向直接或紧挨着连接到相应端板上的相应蓄存电池单体也被称为相邻的蓄存电池单体,因为该相应蓄存电池单体与相应端板相邻地设置。因此,在相应端板和与相应端板相邻地设置的相应蓄存电池单体之间设置有至少一个绝缘元件,相应相邻的电池单体借助该绝缘元件与相应端板热绝缘。由此可实现蓄存电池单体的特别均匀的调温、尤其是冷却。绝缘元件例如与蓄存电池单体分开地且与端板分开地构造。替代地或附加地,绝缘元件由塑料制成。
为了实现特别好的热绝缘,绝缘元件在其内部具有夹入的空气,该空气占绝缘元件总容积的50%至90%、尤其是70%至80%。换句话说,绝缘元件例如包含至少一个或多个气体夹入部、尤其是大的气体夹入部。为此,例如绝缘元件在其内部具有至少一个或多个容纳空气的腔室。由此,相应端板可与电池单体堆特别好地热绝缘。优选地,绝缘元件构造为板。但由于蓄存电池单体通过端板被压在一起,因此希望相应端板具有足够的压力稳定性。50%至90%的气体夹入率已被证明是绝缘和压力稳定性之间的有利折衷。70%到80%的比率是特别优化的。换句话说,例如绝缘元件容积的50%至90%、尤其是70%至80%是处于绝缘元件中的、尤其是其内部的空气或多个气体夹入部或正好一个气体夹入部。
附图说明
本发明的其它细节由下面借助附图对优选实施例的描述得出。附图中:
图1示出根据本发明的用于蓄存用于机动车的电能的蓄存装置的示意性透视分解图;
图2示出蓄存装置的夹紧装置的示意性透视分解图;和
图3示出蓄存装置的示意性前视图。
具体实施方式
在附图中,相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1以示意性透视分解图示出用于蓄存用于机动车的电能的蓄存装置1,该机动车例如构造为汽车并且优选构造为乘用车。该机动车构造为混合动力车辆或电动车辆并且包括至少一个电机,借助该电机能电驱动机动车。因此,该电机也被称为牵引机。蓄存装置1包括多个沿图1中通过双向箭头2示出的堆叠方向彼此相继或依次设置的且形成至少一个电池单体堆3的蓄存电池单体4,借助这些蓄存电池单体可蓄存电能。蓄存电池单体4是相应的单个电池单体或也被称为单个电池单体,因为蓄存电池单体4是彼此分开构造且本身是单个或零散的部件。如在下面还更详细地阐述的,蓄存装置1包括也被称为框架或电池单体框架的夹紧装置5,蓄存电池单体4借助该夹紧装置沿堆叠方向被彼此夹紧并且由此保持在彼此上。
蓄存装置1可提供蓄存在蓄存电池单体4中的电能,从而例如可给电机供应蓄存在蓄存装置1中的电能。由此,电机可在马达运行中运行并且因此可作为电动马达运行,借助该电动马达能够电驱动机动车。此外,可设想:电机能在发电机运行中运行并且因此能作为发电机运行。在发电机运行中,电机例如由正运动的机动车的至少一个车轮并且因此由机动车的动能驱动。借助发电机将机动车的至少一部分动能转换成由发电机提供的电能。由发电机提供的电能例如可被供应给蓄存装置1和尤其是蓄存电池单体4并被蓄存在蓄存电池单体4中。
蓄存装置1优选是如下高压部件,该高压部件具有或提供电压、尤其是运行电压,其中,所述电压、尤其是所述运行电压大于50伏、尤其是大于60伏、并且优选为几百伏。由此,可实现用于电驱动机动车的高的电功率。
蓄存装置1具有电源分接头6,蓄存装置1例如可通过所述电源分接头提供电压。尤其是,蓄存在蓄存电池单体4中的电能可经由电源分接头6从蓄存装置1引出,从而蓄存装置1可经由电流分接器6提供蓄存在蓄存电池单体4中的电能。尤其是可设想:由发电机提供的电能可经由电源分接头6存入到蓄存电池单体4中。蓄存装置1尤其是构造为高压蓄电池(HV蓄电池),从而例如相应的蓄存电池单体4构造为相应的蓄电池单体。尤其是,蓄存装置1可构造为锂离子蓄电池,从而相应的蓄存电池单体4例如可构造为锂离子电池单体。
夹紧装置5包括两个也称为压板的端板7和8,其中,蓄存电池单体4或者说电池单体堆3沿堆叠方向(双向箭头2)设置在端板7和8之间。此外,夹紧装置5包括第一角牵板9形式的第一牵拉元件和第二角牵板10形式的第二牵拉元件。角牵板9和10与相应端板7和8连接并沿堆叠方向被张紧,从而在角牵板9和10中分别作用至少一个沿堆叠方向延伸的拉力。相应拉力通过相应角牵板9或10从其中一个端板7和8传递到相应另一个端板8或7上,并且反之亦然,从而端板7和8借助相应的用作夹紧力的拉力朝电池单体堆3被张紧。在角牵板9和10中作用的拉力通过端板7和8作为压力作用到蓄存电池单体4上,所述蓄存电池单体借助该压力沿堆叠方向被压在一起并且由此保持在彼此上并且彼此夹紧。因此,端板7和8也称为压板。另外,蓄存装置1包括所谓的电池单体连接器11,蓄存电池单体4例如通过它们彼此间电连接和/或机械连接。
为了即使在不同的环境温度下也能够确保蓄存装置1高效且有效地运行,蓄存装置1还包括调温装置12,借助该调温装置可对蓄存电池单体4进行调温、即冷却和/或加热。在此,至少角牵板9是调温装置12的功能性组成部分。换句话说,至少角牵板9集成到调温装置12中,尤其是这样集成,使得角牵板9具有至少一个可由用于对蓄电池4进行调温的调温介质流过的通道13。调温介质优选是流体、尤其是气体、如空气、或液体,其中,可借助调温介质在蓄存电池单体4和调温介质之间的热交换范围内对蓄存电池单体4进行调温。
由于角牵板9集成到调温装置12中,角牵板9具有至少一个例如构造为VDA管接头的导入接头14,通过该导入接头可将调温介质导入到也称为调温通道的通道13中。此外,由于角牵板9集成到调温装置12中,角牵板9具有至少一个例如构造为VDA管接头的引出接头15,通过该引出接头可将调温介质在其流过通道13后从通道13引出或导出。
为了现在能够以特别高效且有效以及成本适宜且结构空间适宜的方式对蓄存电池单体4进行调温,集成到调温装置12中的角牵板9在蓄存装置1的安装位置中设置在蓄存电池单体4的或电池单体堆3的沿车辆竖直方向向下指向的侧面16上。在此,蓄存装置1在机动车的完全制成的状态下占据其安装位置,其中,在图1中示出蓄存装置1的安装位置。在此,在图1中双向箭头27示出车辆竖直方向。例如如果机动车在其完全制成的状态下位于一个水平的平面上,则车辆竖直方向例如在垂直方向上、在此至少基本上垂直于该平面延伸。由于在此侧面16在车辆竖直方向上或在垂直方向上向下指向并且因此朝向所述平面方向指向,因此角牵板9设置蓄存电池单体4下方,从而角牵板9是下部角牵板。
角牵板10是相对于调温装置12处于外部的结构元件并且因此是与调温装置12不同的结构元件。这意味着,角牵板10没有集成到调温装置12中或者说不是调温装置12的功能性组成部分。角牵板10尤其是没有可由调温介质流过的通道。从图1中可以特别好地看出:角牵板10在蓄存装置1的安装位置中设置在蓄存电池单体4的或电池单体堆3的在车辆竖直方向上向上指向的并且因此与侧面16相对置的另一个侧面17上。因此,例如当机动车在其完全制成的状态下位于水平的平面上时,侧面17背离上文所述平面。侧面16和17因此是在车辆竖直方向上彼此相对置的或彼此背离的侧面,角牵板9和10设置在这些侧面上。由于角牵板10设置在蓄存电池单体4的相对于安装位置在车辆竖直方向上向上指向的侧面17上,因此角牵板10是夹紧装置5的上部角牵板。
如在下面还更详细地阐述的,角牵板9构造为板式调温器,该板式调温器尤其是可用作用于冷却蓄存电池单体4的板式冷却器。板式调温器在蓄存装置1中这样设计,使得它既可承担角牵板9的结构任务,又可承担用于对蓄存电池单体4进行调温的任务。如果下文提及板式冷却器或板式调温器,则这可理解为用作调温元件的角牵板9,因为角牵板9可被用于调温并且在此尤其是可被用于冷却和/或加热蓄存电池单体4。角牵板9的一个特别有利的功能和重要任务尤其是冷却蓄存电池单体4,以避免蓄存电池单体4的温度过高。因而,角牵板9尤其是用作用于冷却蓄存电池单体4的冷却器或板式冷却器。
在图中所示的实施例中,板式调温器(角牵板9)包括正好两个彼此分开地构造的且彼此连接的板18和19,尤其是当角牵板9被用于冷却蓄存电池单体4时,所述板构造为冷却板。板18在此是第一下部板,而板19是第二上部板,因为板19相对于蓄存装置1的安装位置沿车辆竖直方向设置在蓄存电池单体4和板18之间并且因此设置在板18上方或之上。
板18例如构造为型材或型材件。为此,板18例如是被冲压的,从而使得板18例如构造为冲压板。由此,第一板18具有本身敞开并且形成或直接限界通道13的第一部分20的中空横截面28,该中空横截面通过第二板19的形成或直接限界通道13的第二部分21的平坦表面22封闭。第二板19在此至少主要地、尤其是完全地构造为平面的或平坦的板,从而表面22至少主要地、尤其是完全地是平面的或平坦的。由此,板19的成本和因此蓄存装置1的成本可保持得特别低。
如可由图1特别好地看到的,板18例如具有多个伸入通道13中的突出部23,这些突出部例如通过板18的冲压形成。尤其是,能够以所述方式形成角牵板9的多个例如用作冷却通道的且可由调温介质流过的通道。为了实现对蓄存电池单体4的特别有利的调温,板18和19优选由可焊接的铝合金制成。例如用作冷却板的板18和19优选彼此材料锁合地连接并且在此尤其是彼此钎焊连接和/或彼此熔焊连接,其中,板18和19的熔焊已被证明为有利。
为了实现有利的机械连接,角牵板9例如与相应端板7和8材料锁合地连接、尤其是焊接和/或粘接。换句话说,角牵板9例如被焊接和/或粘接到用作压板的端板7和8上。这可这样来实现,即,板18和19中的仅一个板18或19或者角牵板9的两个板18和19被焊接到端板7和8上。角牵板9例如被这样附接到端板7和8上,即,焊透两个板18和19。激光焊接已被证明为特别有利于将角牵板9焊接到相应端板7和8上。然而,也能无问题地想到其它焊接方法。此外,角牵板9能被粘接到相应端板7或8上和/或与相应端板7或8进行螺纹连接。为了确保板式调温器(角牵板9)中均匀的应力导入,优选角牵板9宽度的至少80%与相应端板7或8粘接和/或焊接,其中,所提及的宽度沿垂直于堆叠方向延伸的且在图1中通过双向箭头24所示的方向延伸。通过双向箭头24所示的方向例如也被称为蓄存装置1的横向方向。
图2以示意性分解图示出夹紧装置5。从图2可以特别好地看出,夹紧装置5例如形成如下框架,借助该框架将各单个电池单体保持在彼此上并且因此彼此连接。由于板19设置在蓄存电池单体4和板18或通道13之间并且例如由金属材料制成并且在此尤其是由板材制成,因此板19例如是导热板材,通过该导热板材在流过通道13的调温介质与蓄存电池单体4之间可进行特别有利的热交换。已经发现,为了实现蓄存电池单体4的特别有利的调温、尤其是冷却,尤其是以下两点是重要的:
-蓄存电池单体4应至少基本上被均匀地调温、尤其是冷却;
-为了高效地利用现有冷却功率,环境热不应被输入到板式调温器中。
以上几点可如下实现:将例如构造为模块、尤其是构造为电池单体模块的蓄存装置1例如在相应附接点上附接到机动车的承载结构上。在附接点上优选设有热绝缘部。尤其是,在螺纹连接在附接点上的情况下,出于功能、重量和成本之间的平衡,使用厚度为0.5毫米至2毫米且导热率最大为0.2W/m·K(瓦/米·开尔文)的热绝缘部被证明是有利的。换句话说,蓄存装置1例如具有在附图中不可见的附接点,蓄存装置1可在这些附接点上或通过这些附接点被附接到在图中未示出的机动车承载结构上。在此,优选在附接点上设有热绝缘部,该热绝缘部例如由至少一个热绝缘元件形成。热绝缘部在此优选具有0.5mm至2mm的含端点的范围内的厚度。替代地或附加地,热绝缘部优选具有最大为0.2W/m·K的导热率。
为了实现至少基本上均匀的调温、尤其是冷却,已表明为有利的是,将相应端板7和8与电池单体堆3热绝缘。为此,例如(可从图3中特别好地看到的)在相应端板7或8和电池单体堆之间设置有至少一个绝缘元件25,电池单体堆3借助该绝缘元件与相应端板7或8热绝缘。这能从以端板7为例的图3中看出,其中,对于端板7的上文的和下文的阐述内容也能够无问题地转用到端板8上,并且反之亦然。绝缘元件25构造为板或绝缘板,其例如由塑料制成。端板7在图3中透明地示出,从而可看到相对于图3的图平面设置在端板7后面的电池单体堆3和相对于图3的图平面至少部分地设置在端板8后面的绝缘元件25。在此,从图3可以特别好地看到,绝缘元件25例如具有多个腔室26。腔室26本身例如可尤其是通过绝缘元件25的壁部全面地封闭。在图3中所示的实施例中例如规定,腔室26本身沿堆叠方向敞开并且沿堆叠方向在一侧被电池单体堆3、即被至少一个蓄存电池单体4封闭,并且在另一侧被相应端板7或8封闭。在此,腔室26是空气腔室,空气被容纳或夹入其中。由此,可确保特别好的热绝缘。构造为空气腔室的腔室26占绝缘元件25总容积的比例例如处于50%至90%的含端点的范围内、优选处于70%至80%的含端点的范围内。由此,可实现特别高效且有效的热绝缘。
附图标记列表
1 蓄存装置
2 双向箭头
3 电池单体堆
4 蓄存电池单体
5 夹紧装置
6 电源分接头
7 端板
8 端板
9 角牵板
10 角牵板
11 电池单体连接器
12 调温装置
13 通道
14 导入接头
15 引出接头
16 侧面
17 侧面
18 板
19 板
20 第一部分
21 第二部分
22 表面
23 突出部
24 双向箭头
25 绝缘元件
26 腔室
27 双向箭头
28 敞开的中空横截面
Claims (13)
1.用于蓄存用于机动车的电能的蓄存装置(1),所述蓄存装置包括:
多个用于蓄存电能的、沿堆叠方向彼此相继设置的且形成至少一个电池单体堆(3)的蓄存电池单体(4);
具有两个端板(7、8)和至少一个与所述端板(7、8)连接的牵拉元件的夹紧装置(5),沿所述堆叠方向设置在各所述端板(7、8)之间的蓄存电池单体(4)借助该夹紧装置沿所述堆叠方向彼此夹紧并由此保持在彼此上;和
构造用于对所述蓄存电池单体(4)进行调温的调温装置(12),至少所述牵拉元件是所述调温装置(12)的功能性组成部分,
此外所述牵拉元件包括:
经冲压的金属的第一板(18);以及
平坦的第二板(19),所述第二板与第一板(18)分开地构造并且直接与第一板(18)连接,以便形成至少一个通道(13);
第一板(18)具有本身敞开的且直接限界所述通道(13)的第一部分(20)的中空横截面(28),该中空横截面通过第二板(19)的直接限界所述通道(13)的第二部分(21)的平坦表面(22)封闭,
所述至少一个通道(13)构造为,使得用于对所述蓄存电池单体(4)进行调温的调温介质能够流过所述至少一个通道(13),
第一板(18)具有多个伸入到所述至少一个通道(13)中的突出部(23),
所述牵拉元件还包括:
至少一个导入接头(14)和至少一个引出接头(15),所述调温介质可通过该导入接头被导入到所述至少一个通道(13)中,所述调温介质能通过该引出接头从所述至少一个通道(13)引出,其特征在于,所述牵拉元件在所述蓄存装置(1)的安装位置中设置在所述蓄存电池单体(4)的沿车辆竖直方向向上指向或向下指向的侧面(16、17)上,
第一板(18)和第二板(19)在形成所述至少一个通道的区域中的壁厚之比在1∶1至3∶1的含端点的范围内,
沿所述堆叠方向在相应端板(7、8)和所述电池单体堆(3)之间设置有至少一个绝缘元件(25),所述电池单体堆(3)借助该绝缘元件与相应端板(7、8)热绝缘,
绝缘元件(25)具有多个腔室(26),其中,腔室(26)本身通过绝缘元件(25)的壁部全面地封闭,或者腔室(26)本身沿堆叠方向敞开并且沿堆叠方向在一侧被电池单体堆(3)封闭,并且在另一侧被相应的端板(7、8)封闭,
腔室(26)是空气腔室,空气被容纳或夹入该空气腔室中,其中,构造为空气腔室的腔室(26)占绝缘元件(25)总容积的比例处于50%至90%的含端点的范围内。
2.根据权利要求1所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)彼此材料锁合地连接。
3.根据权利要求2所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)彼此熔焊连接或钎焊连接。
4.根据权利要求1所述的蓄存装置(1),其特征在于,相应的第一板(18)和第二板(19)由至少一种轻金属制成。
5.根据权利要求1所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)至少具有铝。
6.根据权利要求5所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)具有铝合金。
7.根据权利要求1所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)的壁厚之比为3∶1。
8.根据权利要求1所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)中的仅其中一个板或两个板与相应端板(7、8)连接。
9.根据权利要求8所述的蓄存装置(1),其特征在于,第一板(18)和第二板(19)中的仅其中一个板或两个板与相应端板(7、8)材料锁合地连接。
10.根据权利要求1或2所述的蓄存装置(1),其特征在于,所述牵拉元件材料锁合地与相应端板(7、8)连接。
11.根据权利要求10所述的蓄存装置(1),其特征在于,所述牵拉元件通过焊接和/或通过粘接与相应端板连接。
12.根据权利要求11所述的蓄存装置(1),其特征在于,所述牵拉元件通过激光焊接与相应端板连接。
13.根据权利要求1所述的蓄存装置(1),其特征在于,空气占所述绝缘元件(25)总容积的70%至80%。
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