CN113711431A - 用于车辆的电池、冷却系统和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的电池(2)，所述电池包括电池单元组件(4)、借助于接触元件(6)与所述电池单元组件(4)传递信号地和/或传递功率地连接的电池电子组件(8)以及用于冷却电池电子组件(8)的冷却元件(10)，所述冷却元件(10)在电池(2)的安装状态中设置在电池单元组件(4)与电池电子组件(8)之间。为了改善对用于车辆的电池(2)的冷却，提出：所述冷却元件(10)构造为电池电子组件(8)的集成式组成部分。本发明还涉及一种冷却系统和一种用于制造电池(2)的方法。

Description

用于车辆的电池、冷却系统和制造方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于车辆的电池、一种根据权利要求9前序部分的冷却系统和一种用于制造电池的方法。
背景技术
这种电池、冷却系统和制造方法由现有技术以大量实施变型方案已知。
例如WO 2018 046 442 A1示出一种双电压电池、特别是用于车辆的双电压电池，所述双电压电池包括多个电池单元，其中，成组的电池单元分别连接成电池单元块；所述双电压电池包括具有多个功率开关元件的电池电子器件，这些功率开关元件在双电压电池的安装状态中设置并构造用于串联和/或并联连接至少个别电池单元块，其中，在电池单元块的第一连接布置方式中提供第一电压并且在电池单元块的第二连接布置方式中提供第二电压；并且所述双电压电池包括多件式的壳体，所述壳体在安装状态中包围电池单元和电池电子器件，其中，所述电池电子器件以电池电子组件的方式提供，并且其中，电池单元块这样构成与电池电子组件分开的电池单元组件，使得电池电子组件具有功率接口，所述功率接口在安装状态中面向电池单元组件的电池单元块，并且电池电子组件经由所述功率接口与电池单元块导电地连接。
为了冷却电池电子组件和电池单元组件，在安装状态中在电池电子组件与电池单元组件之间设置有冷却模块。
发明内容
此处开始本发明。
本发明所基于的任务是，改善对用于车辆的电池的冷却。
所述任务通过一种具有权利要求1的特征的用于车辆的电池来解决，其特征在于，冷却元件构造为电池电子组件的集成式组成部分。以这种方式改善对用于车辆的电池的冷却。一方面，通过将冷却元件功能集成到电池电子组件中得到在构造结构方面的简化并由此得到节省构件和简化电池的制造。另一方面，取消在电池电子组件为一方与冷却元件为另一方之间的附加的热阻。相应地，改善在电池电子组件的要冷却的组件与冷却元件之间的热传导。此外，所述任务通过一种根据权利要求9所述的冷却系统和一种根据权利要求11所述的用于制造电池的方法来解决。
各从属权利要求涉及本发明的有利的进一步改进方案。
根据形式、工作原理、几何尺寸、材料、布置方式、数量和到电池电子组件中的集成，冷却元件可以在宽广的适合的界限中自由地选择。根据本发明的电池的一种有利的进一步改进方案规定，冷却元件构造为电池电子组件的壳体的集成式组成部分。由此，冷却元件以在构造上特别简单的方式实现。
在原则上可以设想，所述冷却元件构造并设置为仅用于冷却电池电子组件。有利地，根据本发明的电池的另一种进一步改进方案规定，所述冷却元件附加地构造为用于冷却电池单元组件。以这种方式改善冷却元件的功能。相应地，借助于冷却元件能实现同时冷却电池电子组件和电池单元组件。
根据本发明的电池的另一种有利的进一步改进方案规定，所述冷却元件构造为用于主动冷却电池电子组件或用于主动冷却电池电子组件和电池单元组件。在仅被动冷却的情况下，以在构造上特别简单的方式实现对电池、特别是对电池电子组件的冷却。在备选或附加于被动冷却构造的主动冷却的情况下能实现对电池的特别有效的冷却。主动冷却可以例如是空气冷却或水冷却。然而也可以设想其他的冷却介质、例如油。
根据本发明的电池的另一种有利的进一步改进方案规定，所述冷却元件借助于至少一个热传导器件与电池电子组件的要冷却的组件或与电池电子组件和电池单元组件的要冷却的组件间接地连接。由此，进一步改善从电池电子组件的要冷却的组件或从电池电子组件和电池单元组件的要冷却的组件的热传导。所述至少一个热传导器件可以例如是导热胶或类似物。
根据形式、工作原理、几何尺寸、材料和布置方式，具有电池电子组件和电池单元组件的电池原则上可以在宽广的适合的界限中自由地选择。根据本发明的电池的一种有利的进一步改进方案规定，所述电池电子组件构造为电池的盖，并且所述电池单元组件具有与所述盖对应的壳体。以这种方式进一步改善电池电子组件的功能。
根据本发明的电池的一种特别有利的进一步改进方案规定，所述电池电子组件构造为密封地封闭的电池电子组件，其中，所述接触元件构造为电池电子组件的接触元件，并且所述接触元件为了电池电子组件与电池单元组件的接触而从电池电子组件伸出。由此，一方面有效地保护电池电子组件的电池电子器件以防有害的环境影响。相应地也简化在存放、运输和制造根据本发明的电池时的操作。例如可以将电池电子组件独立于根据本发明的电池的电池单元组件制造。相应地，可以从不同的供应商获取电池电子组件和电池单元组件。
根据本发明的电池的前述实施方式的一种有利的进一步改进方案规定，所述冷却元件具有至少一个用于从冷却元件导出热量的冷却接口，其中，所述冷却接口为了所述冷却接口与主动的和/或被动的冷却装置的接触而从电池电子组件伸出。以这种方式，对电池电子组件或对电池电子组件和电池单元组件的主动冷却和/或被动冷却不会被密封地封闭的电池电子组件妨碍。
根据本发明的冷却系统的一种有利的进一步改进方案规定，所述冷却装置是所述电池的集成式组成部分。由此，冷却系统能以在构造上简单的方式并且以非常紧凑的结构方式实现。
根据本发明的方法的一种有利的进一步改进方案规定，借助于冷却接口将所述冷却元件与所述冷却装置热传导地连接。以这种方式进一步简化对根据本发明的电池的制造。
附图说明
下面借助于所附的粗略示意性的附图更详细地阐述本发明。唯一的附图在此示出：
图1在局部示图中以剖切的侧视图示出根据本发明的电池和根据本发明的冷却系统的实施例。
具体实施方式
图1中示例性地示出根据本发明的用于车辆的电池和根据本发明的冷却系统的实施例。用于未示出的车辆的电池2构造为用于机动车的双电压电池并且包括电池单元组件4、借助于接触元件6与电池单元组件4传递信号地并且传递功率地连接的电池电子组件8和用于冷却电池电子组件8的冷却元件10，其中，冷却元件10在电池2的在图1中示出的安装状态中设置在电池单元组件4与电池电子组件8之间。
冷却元件10构造为电池电子组件8的集成式组成部分，其中，冷却元件10构造为电池电子组件8的壳体12的集成式组成部分。壳体12将电池电子单元8向外基本上密封，从而电池电子组件8构造为密封地封闭的电池电子组件8，其中，接触元件6构造为电池电子组件8的接触元件，并且所述接触元件为了电池电子组件8与电池单元组件4的接触而从电池电子组件8伸出。
电池电子组件8构造为电池2的盖，并且电池单元组件4具有与盖8对应的壳体14。构造为盖的电池电子组件8和电池单元组件4的壳体14这样彼此对应地构造，使得在电池2的在图1中示出的安装状态中，具有其壳体12的电池电子组件8将具有其壳体14的电池单元组件4基本上密封地封闭。
在本实施例中，冷却元件10附加地构造为用于冷却电池单元组件4。为了能实现较高的冷却功率，冷却元件10构造为用于主动冷却电池电子组件8和电池单元组件4。为此，冷却元件10具有能被冷却介质15流过的空腔16。此外，冷却元件10具有未示出的用于从冷却元件10导出热量的冷却接口，其中，冷却接口为了该冷却接口与主动的冷却装置的接触而从电池电子组件8伸出。在图1中未示出主动的冷却装置、例如用于被输送穿过冷却元件10的空腔16的冷却介质15的循环系统
Figure BDA0003305425720000051
电池2和未示出的冷却装置由此构成根据本发明的冷却系统。
为了从电池电子组件8和电池单元组件4的要冷却的组件更好地热传导到冷却元件10上，冷却元件10借助于热传导器件18与电池电子组件8和电池单元组件4的要冷却的组件间接地连接。电池电子组件8和电池单元组件4的各个要冷却的组件在图1中未示出。仅示出电路板19，在所述电路板上导电地设置有电池电子组件8的要冷却的组件。至少一个热传导器件18例如构造为导热胶。此外，为了改善从电池单元组件4到冷却元件10上的热传导，电池单元组件4附加地具有冷却板20。
下面借助于图1更详细地阐述根据本发明的用于制造根据本实施例的电池2的方法。
首先将电池电子组件8和电池单元组件4彼此分开制造并随后彼此机械地并且借助于接触元件6导电地彼此连接。此外，借助于未示出的冷却接口将冷却元件10与也未示出的冷却装置热传导地、在本情况中流体导通地连接。相应地也可以将电池电子组件8独立于根据本发明的电池2的电池单元组件4制造。由此，可以从不同的供应商获取电池电子组件8和电池单元组件4。
本发明不限于本实施例。例如，本发明也可以有利地应用在其他用于车辆的电池中。除此之外，本发明的应用不限于车辆。不同于所阐述的实施例，冷却元件也可以构造并设置为仅用于冷却电池电子组件。除了对电池电子组件或对电池电子组件和电池单元组件的主动冷却外也可以设想的是，对电池电子组件或对电池电子组件和电池单元组件仅进行被动冷却或进行组合的被动冷却和主动冷却。
代替于使用至少一个热传导器件来将电池电子组件的要冷却的组件或电池电子组件和电池单元组件的要冷却的组件与冷却元件间接地连接，可以规定，前述的要冷却的组件至少部分直接地、即非间接地与冷却元件处于热传导连接。
此外，根据本发明的冷却系统的冷却装置也可以构造为根据本发明的电池的集成式组成部分。相应地，得到根据本发明的冷却系统的非常紧凑的结构方式。
附图标记列表
2 电池，构造为双电压电池
4 电池2的电池单元组件
6 电池2的接触元件
8 电池2的电池电子组件
10 电池电子组件8的冷却元件
12 电池电子组件8的壳体
14 电池单元组件4的壳体
15 冷却介质
16 冷却元件10的空腔
18 热传导器件，构造为导热胶
19 电池电子组件8的电路板
20 电池单元组件4的冷却板

Claims (12)

1.用于车辆的电池(2)，所述电池包括电池单元组件(4)、借助于接触元件(6)与所述电池单元组件(4)传递信号地和/或传递功率地连接的电池电子组件(8)以及用于冷却电池电子组件(8)的冷却元件(10)，所述冷却元件(10)在电池(2)的安装状态中设置在电池单元组件(4)与电池电子组件(8)之间，其特征在于，所述冷却元件(10)构造为电池电子组件(8)的集成式组成部分。
2.根据权利要求1所述的电池(2)，其特征在于，所述冷却元件(10)构造为电池电子组件(8)的壳体(12)的集成式组成部分。
3.根据权利要求1或2所述的电池(2)，其特征在于，所述冷却元件(10)附加地构造为用于冷却电池单元组件(4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池(2)，其特征在于，所述冷却元件(10)构造为用于主动冷却电池电子组件或用于主动冷却电池电子组件(8)和电池单元组件(4)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池(2)，其特征在于，所述冷却元件(10)借助于至少一个热传导器件(18)与电池电子组件的要冷却的组件或与电池电子组件(8)和电池单元组件(4)的要冷却的组件间接地连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池(2)，其特征在于，所述电池电子组件(8)构造为电池(2)的盖，并且所述电池单元组件(4)具有与所述盖(8)对应的壳体(14)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池(2)，其特征在于，所述电池电子组件(8)构造为密封地封闭的电池电子组件(8)，所述接触元件(6)构造为电池电子组件(8)的接触元件(6)，并且所述接触元件为了电池电子组件(8)与电池单元组件(4)的接触而从电池电子组件(8)伸出。
8.根据权利要求7所述的电池(2)，其特征在于，所述冷却元件(10)具有至少一个用于从冷却元件(10)导出热量的冷却接口，所述冷却接口为了所述冷却接口与主动的和/或被动的冷却装置的接触而从电池电子组件(8)伸出。
9.冷却系统，所述冷却系统包括电池(2)和用于所述电池(2)的冷却装置，其特征在于，所述电池(2)根据权利要求1至8中任一项所述地构造。
10.根据权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却装置是所述电池的集成式组成部分。
11.用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的电池(2)的方法，其特征在于，将电池电子组件(8)和电池单元组件(4)彼此分开制造并随后彼此机械地并且借助于接触元件(6)导电地彼此连接。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，借助于冷却接口将所述冷却元件(10)与所述冷却装置热传导地连接。
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