CN114072956A - 电存储系统的冷却装置和使用该冷却装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车辆的多个电池元件(103)的冷却装置(2)，其中，冷却装置(2)包括容纳了多个电池元件级(103)的第一外壳，每个电池元件级(103)装备有设置有冷却流体通路(4)的冷凝器(3)，所述冷凝器(3)与至少一个介电流体通路(5)和介电流体回收罐(108)相关联，所述至少一个介电流体通路(5)被配置为将介电流体喷射到同一级的电池元件(103)上，所述介电流体回收罐(108)对于所述多个电池元件级(103)是共用的，所述冷却装置(2)包括介电流体的再流通器件(117)，所述再流通器件设置有泵(115)并且将回收罐(108)连接到介电流体通路(5)所包括的介电流体入口(23)。

Description

电存储系统的冷却装置和使用该冷却装置的方法

技术领域

本发明属于机动车辆的电存储系统的热处理装置领域，更具体地，涉及一种用于冷却易于变热的电池元件的装置。本发明的主题也是实施该冷却装置的方法。

背景技术

在机动车辆的领域，热处理装置允许修改电池的温度，特别是允许降低在使用过程中倾向于变热的电池的温度。通常，这种用于电池的热处理装置使用热交换器。电存储系统的各种电池单元特别地可以通过冷却板来冷却，冷却剂在冷却板内流通，冷却板与待冷却的电池单元接触。已经注意到，这种热交换器可以导致同一电存储系统的电池冷却不均匀，从而导致这些电池的性能能力降低。由于在冷却剂与电池单元之间存在的材料的厚度，这些热处理装置还表现出高热阻，导致高热阻的其他参数是在冷却板、热界面(PAD)和单元表面之间的接触。

为了提供对这些不同问题的响应，已知若干装置。

特别地，已知文献FR 3037727，其公开了一种用于冷却电动车辆或混合动力车辆的电池的装置。更具体地，该文献涉及一种用于冷却锂离子类型电池组的电池的单元的装置。它包括密闭密封的外壳，两相流体在该外壳中流通，并且该外壳具有空气层。电存储单元部分地浸没在两相流体中，以便确保单元与两相流体之间的热交换。因此，通过将电池的单元浸没在所述流体中来冷却电池。两相液体的储备部包括位于外壳外部并连接到所述外壳的罐，以便允许两相流体流通。

然而，将电存储单元浸没在流体中，特别是介电流体中，不允许单元的均匀冷却。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种降低和均匀化电池元件的温度的冷却装置，克服现有技术的上述问题，来提供一种冷却电池元件的替代方案，从而优化这种电池元件的寿命和性能，特别是用于机动车辆的电存储系统。

本发明还涉及一种用于冷却实施了本发明冷却装置的电存储系统的多个电池元件的方法。

本发明的装置是用于冷却机动车辆的多个电池元件的装置。

根据本发明，冷却装置包括第一外壳和设置在第一外壳中的多级电池元件。每一级的电池元件都装备有设置有冷却剂通路的冷凝器。冷凝器与至少一个介电流体通路相关联，该至少一个介电流体通路被配置为将介电流体喷射到同一级的电池元件上，并且与对于电池元件的所述多个级共用的介电流体的回收罐相关联。冷却装置包括用于再流通介电流体的器件，该器件设置有泵并且将回收罐连接到介电流体通路所包括的介电流体入口。

电池元件被布置成分层的堆叠体，形成电池元件的多个级，并且每个电池元件级可以包括一个或多个电池元件。以这种方式，冷却装置可以包括分布在多列电池元件和多个级中的多个电池元件，电池元件的每个级设置有冷凝器和能够将电气流体喷洒到对应级的电池元件上的介电流体通路。根据本发明，并且不考虑级的以及每一级的电池元件的数量和配置，该装置被配置为使得回收罐能够接收喷洒到给定组的电池元件的每个级上的介电流体，并且使得泵能够将源自回收罐的介电流体供应到所有介电流体通路，从而允许给定组的电池元件被喷洒。

冷却装置有利地包括以下技术特征中的至少任何一个，单独地或组合地：

板，设置在第一外壳中，以支撑电池元件的每一级，每个板被配置为允许介电流体到回收罐的重力流动。这种构造可以由在板中制造的一个或多个孔构成，或者甚至可以由布置在板与限定第一外壳的壁之间的过道构成，此时板的尺寸在相关板的平面中小于第一外壳的尺寸；

至少一个板，特别是下板，其上搁置有一级电池元件，特别是下级，该板被穿孔有多个孔洞，以便允许介电流体朝向回收罐被过滤；

冷凝器被布置为具有相对于冷却装置一旦安装在车辆中的水平位置倾斜的平面。有利地，冷凝器的主壁具有相对于冷却装置一旦安装在车辆中的水平位置倾斜的平面。因此，可以更容易地控制在所述冷凝器的面上冷凝形成的介电流体液滴的流动；

冷凝器包括至少一个主壁，该主壁设置有介电流体入口以及冷却剂入口和冷却剂出口，冷却剂通路在冷却剂入口和冷却剂出口之间延伸；

主壁的同一侧装备有介电流体入口、冷却剂入口和冷却剂出口，以便辅助与用于向主壁供应冷却剂和介电流体的器件的连接；

冷却剂通路在主壁的厚度内延伸，和/或介电流体通路形成在冷凝器的厚度中。在厚度中延伸或形成在厚度中的通路同样地被理解为具有从材料挖空的导管的构造，以及具有彼此抵靠施加以形成冷凝器的壁的壳的构造，壳中的至少一个被冲压以形成所述通路的通道；

介电流体通路至少部分地由与冷凝器分开制造并且被添加到冷凝器的面上的导管形成，所述面朝向用于接收至少一个电池元件的腔室。介电流体通路的单独制造允许冷凝器和冷却剂通路以不同的材料和/或不同的厚度制造，这确保了介电流体通路的耐压性，而没有任何冷凝器泄漏的风险。特别地，电气流体通路可以由添加到冷凝器上的铝管组成。有利地，导管流体连接到定位在冷凝器主壁上的至少一个介电流体入口，导管本身也装备有冷却剂入口和出口。因此，有助于与流体供应器件的连接；

冷凝器包括多个次壁，包括设置在主壁的第一纵向端部处的第一侧向次壁、设置在主壁的第二纵向端部处的第二侧向次壁，以及插置在侧向次壁之间的中间次壁，中间次壁帮助利用主壁的一部分和侧向次壁中的一个来限定用于接收电池元件的其中一个级的电池元件的腔室；

介电流体通路延伸到主壁和至少一个次壁的厚度中，或者抵靠主壁和至少一个次壁施加；

至少一个次壁装备有用于介电流体的多个流通支路，以便将介电流体喷洒在电池元件的不同高度上；

介电流体通路装备有多个喷嘴，每个喷嘴被朝向电池元件中的一个取向；

每个电池元件包括至少一个电存储单元，所述一个或多个电存储单元直接与冷凝器的壁相对。以这种方式，介电流体的喷射被直接地引导到存储单元上，并且借助介电流体的冷却可以更加高效，至少对于直接接收介电流体的存储单元而言；

每个电池元件包括容纳至少一个电存储单元的第二外壳，所述第二外壳在所述一个或多个电存储单元与冷凝器的壁之间延伸。以这种方式，介电流体的喷射被直接地引导到第二外壳上，并且通过介电流体对存储单元的冷却对于所有存储单元来说可以更加均匀。

本发明还涉及一种用于实施这种冷却装置的方法，该方法包括朝向电池元件级喷洒介电流体的步骤、蒸发与电池元件接触的介电流体的步骤、冷凝与冷凝器接触的介电流体的步骤、在将在每个级冷凝的介电流体回收在对于多个级共用的回收罐内的步骤，以及将介电流体再流通到装备电池元件的对应级的每个介电流体通路的步骤。

附图说明

一方面，从以下描述，另一方面，从若干实施例，本发明的进一步特征和优点将变得更加清楚明显，所述实施例是为了参考所附示意图的信息和非限制性目的而提供的，在附图中：

[图1]示出了装备有根据本发明的用于冷却电池元件的装置的电存储系统的透视截面图；

[图2]示出了图1所示的存储系统的前视截面图；

[图3]示出了图1和图2所示的存储系统的局部透视图，其中特别地第一外壳被移除，以便清楚地示出冷却装置并示意性地示出冷却装置的再流通导管和泵；

[图4]示出了能够被图1至图3所示的冷却装置冷却的电池元件的第一变型例的透视图；

[图5]示出了能够被图1至图3所示的冷却装置冷却的电池元件的第二变型例的透视图；

[图6]示出了冷凝器的透视图，该冷凝器形成了图1至图3所示的冷却装置的替代实施例，并旨在冷却图4或图5所示的电池元件；

[图7]示出了图6所示的冷凝器的透视图；

[图8]示出了图6和图7所示的冷凝器的示意图，以便示出存在于冷凝器的厚度中的介电流体流通通道；

[图9]示出了图6至图8所示的冷凝器的分解透视图；

[图10]示出了图6至图8所示的冷凝器的替代实施例，其中介电流体通路被分开地制造并添加到冷凝器上；

[图11]示出了图6至图8所示的冷凝器的另一个替代实施例，其中介电流体通路被分开地制造并添加到冷凝器上；

[图12]示出了图6至图8所示的冷凝器的又一个替代实施例，其中介电流体通路被分开地制造并添加到冷凝器上；

[图13]示出了根据本发明的包括两个冷却装置的电存储装置的另一个实施例。

具体实施方式

本发明的特征、替代物和各种实施例可以以各种组合彼此组合，只要它们不是相互不兼容或相互排斥的。特别地，如果特征的选择足够提供技术优势或者使本发明区别于现有技术，则本发明的替代实施例可以设想为仅包括在下文中描述的独立于其他所述特征的特征的选择。

特别地，所有的替代实施例和所有描述的实施例可以被组合在一起，如果对该组合没有技术障碍的话。

在附图中，对于多个附图共同的元件保持相同的附图标记。

在图1中，电动或混合动力机动车辆设置有电存储系统100，该电存储系统100旨在向装备到机动车辆的电马达供应电能，以用于机动车辆移动。电存储系统100包括容纳了多个电池元件103的第一外壳101。

第一外壳101包括两个半壳109a、109b，包括第一壳109a和第二壳109b，它们布置成杯状，并且通过它们的边缘110连结在一起。为此，每个边缘110都设置有唇部111，第一壳109a的唇部111通过螺纹类型或类似类型的可逆连结器件112固定到第二壳109b的唇部111。

电池元件103的形状设置为平行六面体，并且通过被布置为分层的堆叠体而相对于彼此布置。更具体地，电池元件103以多个列105彼此堆叠，同时分布在多个级106a、106b上。换句话说，电池元件103的每个级106a、106b优选地包括作为列105的数量的函数的多个电池元件103，应当理解，电池元件的级的数量和列的数量作为第一外壳的准许空间要求的函数以及作为待存储的电能的量的函数而变化。在电池元件103的相同的级106a、106b中，所述电池元件并排设置，并且电池元件103的每个级106a、106b由板107a、107b支撑，电池元件103搁置在板107a、107b上。

根据所示的示例，有六个电池元件103，并且它们分布在两个列105和三个级106a、106b上，每个列105包括三个电池元件103，每个级106a、106b包括两个电池元件103。如上所述，列105的数量和级106a、106b的数量可能不同于所示的示例，特别是更高。

当电池元件103工作时，它们倾向于变热。此外，机动车辆装备有用于冷却电池元件103的装置2。有利地，本发明的冷却装置2能够同时冷却电池元件103的级106a、106b中的每一个。为此，冷却装置2与至少一个介电流体通路5和至少一个容纳冷却剂通路4的冷凝器3相关联，所述至少一个介电流体通路5被布置成将介电流体1喷洒到电池元件103的对应的级106a、106b上，所述至少一个冷凝器3被设计成将介电流体1从蒸气状态转变为液体状态，所述介电流体1被喷洒到电池元件103上并且在电池元件释放的热量的作用下转化为蒸气。

冷却剂4特别地可以由冷却液体或制冷剂流体构成，并且例如可以由乙二醇水、R134a或1234yf或者甚至CO₂构成，该列表绝不是限制性的。

对于介电流体，它是根据其相变点来选择的。举例来说，本文选择的流体必须具有高于32、33或34摄氏度的大气压力下的蒸发温度和低于31、30或29摄氏度的冷凝温度。

换句话说，以液体形式喷洒到给定级的电池元件上的介电流体回收由这些电池元件所释放的热量，并因此转化为蒸气。蒸气上升以便与冷凝器3接触，冷却剂可以在冷凝器3内流通，并且冷凝器回收先前由介电流体存储的热量，直到介电流体被液化。液体形式的介电流体作为液滴在重力的作用下落入第一外壳。

更具体地，本发明的冷却装置包括与由第一外壳101所容纳的电池元件103的级106a、106b一样多的介电流体通路5。甚至更具体地，本发明的冷却装置2有利地包括与由第一外壳101容纳的电池元件103的级106a、106b一样多的冷凝器3。此外，每个介电流体通路5有利地与对应的冷凝器3相关联，以便优化介电流体1的冷凝，并且随后优化电池元件103一级一级的冷却，这种关联在第一外壳101内尽可能地紧凑，第一外壳101限定了尽可能小的期望的受限空间。

如图2更具体地示出，冷却装置2包括第一外壳101，第一外壳101的底部形成用于介电流体1的回收罐108，介电流体1在重力作用下从电池元件103的级106a、106b流动到电池元件103的下级106a、106b。更具体地，回收罐用于回收已经被每个冷凝器气化的介电流体。为此，支撑电池元件的级的每个板被配置为允许流体在重力作用下朝向回收罐移动。

下板107a可以在板107a、107b中被区别出来，电池元件103的相应级106a、106b搁置在板107a、107b上，电池元件103的下级106a搁置在下板107a上。应当理解，下级106a是级106a、106b中不悬于任何其它级之上的级，并且因此是上述电池元件103的分层堆叠体的级106a、106b中的最低的级(参考竖直的布置并参考处于液体形式的介电流体的重力流动方向)。还应当理解，由对应的上板107b支撑的电池元件103的上级106b悬于电池元件103的至少一个其他级106a、106b之上。

一旦做出这种区分，应当注意，下板107a穿孔有多个孔洞119，所述孔洞允许介电流体朝向回收罐流动通过其。孔洞119被设计为允许在介电流体进入回收罐之前进行包括过滤介电流体的操作。为了实现高效的过滤操作，下板107a被设计为在其周边上与限定了第一外壳的壁接触。

还应当注意，上板107b具有实心的非穿孔表面，并且它们被设计成在对应的板的周边与限定了第一外壳的壁之间形成周围过道。应当理解，这些上板107b悬于下级之上，并且因此悬于冷凝器之上，并且应当理解，不希望液体形式的介电流体流过冷凝器的上部面，即流过与上板相对的面。因此，值得注意的是，根据本发明，并且如图2中的虚线所示，液体形式的介电流体通过落到下板上而经由在上级中的板的侧部排出，当介电流体停滞在下板107a上时，该流体能够经由孔洞119进入回收罐。

在未示出的替代实施例中，也可以设置为对上板中的每一个或者至少一些进行穿孔；有利地，其上悬有这些穿孔板的冷凝器被布置为使得具有相对于对应的板的平面倾斜的平面。因此，经由穿孔流过上板的水不能够停滞在冷凝器与对应的上板之间，而是可以流过侧部，以便在重力的作用下落入回收罐中。

参考图3，回收罐108设置有用于被回收在回收罐108内的介电流体1的排放管113，排放管113与用于介电流体1的再流通导管114流体连通。再流通导管114装备有泵115，用于将介电流体1输送到装备冷凝器的每个介电流体入口23。因此，冷却装置2的电池元件的每一级共用的泵115能够向冷却装置2包括的所有介电流体通路5供应介电流体1，这在制造成本方面是有利的。应当理解，图中未示出的分配部能够向冷却装置2所包括的并且装备电池元件103的相应级106a、106b的所有介电流体通路5供应介电流体1。

如所示的，值得注意的是，介电流体入口23都布置在每个冷凝器3的同一侧，以便有助于将回收在共用的回收罐中的介电流体分配在每个介电流体入口中。

每个介电流体通路5设置有至少一个喷嘴37，该喷嘴37能够将液体状态的介电流体1朝向电池元件103喷洒，以便冷却它们。因此应当理解，介电流体1通过流通环路116，流通环路116包括用于处于液体状态的介电流体1的回收罐108、装备有泵115的用于介电流体1的再流通导管114，泵115通过再流通器件117并且与装备电池元件103的级106a、106b的每个介电流体通路5一起向介电流体通路5的喷嘴37供应介电流体1，介电流体通路5的喷嘴37向电池元件103喷洒，所述介电流体在与电池元件103接触时气化，然后在与冷凝器3接触时液化，以便在重力的作用下滴落在共用的回收罐108内。可以理解本发明的有利性质，其特别在于为电池元件103的分层堆叠布置的每个级106a、106b共享所述的冷却手段。

图4示出了根据第一替代实施例的电池元件103的级106a、106b。每个电池元件103包括容纳了多个电存储单元104的第二外壳102。第二外壳102包括覆盖件118，覆盖件118从第二外壳102中的一个移除，以便露出电存储单元104。在该第一替代实施例中，经由装备介电流体通路的喷嘴而喷洒的介电流体与第二外壳接触，并在该第二外壳释放的热量的作用下气化。该第二外壳的冷却使得电存储单元容纳于其中的包围空间中的温度下降，并且因此使得单元本身的温度下降。

图5示出了根据第二替代实施例的电池元件103的级106a、106b。每个电池元件103仅包括多个电存储单元104。在该第二替代实施例中，其中电存储单元直接与冷凝器相对，经由装备到介电流体通路的喷嘴喷洒的介电流体与电存储单元直接接触，并且在这些单元中的每一个所释放的热量的作用下气化。

应当理解，每个电存储单元104是电池元件103的功能单元，其至少部分地向电马达供应其所需的电能。例如，电存储单元104是锂离子单元或类似物。

在图6中，冷凝器3被示出为处于正交坐标系Oxyz中，该坐标系Oxyz包括纵向轴线Ox、侧向轴线Oy和横向轴线Oz。冷凝器3包括主壁6，主壁6在平行于平面Oxy的平面内延伸。主壁6基本上布置成四边形，其包括主壁的两个纵向端部7a、7b以及主壁的两个侧向端部8a、8b，所述两个纵向端部7a、7b彼此相对并且设置成彼此相距第一距离D1，所述两个侧向端部8a、8b彼此相对并且设置成彼此相距第二距离D2。

根据所示的替代实施例，冷凝器3还包括三个次壁9a、9b、9c，它们分别在平行于平面Oyz的平面中延伸。在三个次壁9a、9b、9c中，可以区分以下：设置在主壁7a的第一纵向端部处的第一侧向次壁9a、设置在主壁7b的第二纵向端部处的第二侧向次壁9b、以及插置在侧向次壁9a、9b之间的中间次壁9c，在这种情况下是通过被设置在与第一侧向次壁9a和与第二侧向次壁9b的相等距离处。

第一侧向次壁9a和中间次壁9c与主壁6的一部分一起限定了第一腔室10a，该第一腔室10a旨在接收第一电池元件103。第二侧向次壁9b和中间次壁9c与主壁6的另一部分一起限定了第二腔室10b，该第二腔室10b旨在接收第二电池元件103。

主壁6容纳冷却剂通路4，冷却剂通路4在主壁6内部、在第一腔室10a上方和第二腔室10b上方蜿蜒。根据一个实施例，冷却剂通路4设置在主壁6的厚度中。根据另一个实施例，主壁6由彼此贴附的两个壳体形成，至少一个壳体包括凸台，该凸台限定了形成冷却剂通路4的腔体。在这种情况下，冷却剂通路4设置在壳体中的至少一个上的凸部中。

主壁6包括第一面11a，即图6中的上部面，其设置有冷却剂入口12a和冷却剂出口12b。冷却剂入口12a被设置成允许冷却剂13进入冷却剂通路4的内部，而冷却剂出口12b被设置成允许冷却剂13排出冷却剂通路4。冷却剂13例如是二氧化碳或类似物。应当理解，从冷却剂13在冷却剂通路4内部的流动，冷却剂13冷却主壁6，以便将其保持在低于介电流体1的冷凝温度的温度，这确保了在介电流体1与主壁6接触时介电流体1转变为液体状态。

如图7中更清楚地示出的，冷却剂入口12a和冷却剂出口12b设置在主壁的第一侧向端部8a附近，并且冷却剂通路4从冷却剂入口12a延伸到冷却剂出口12b。冷却剂通路4包括例如彼此平行设置的多个冷却剂流通支路15、17、19、21。因此，根据所示示例，冷却剂入口12a与分配部14流体连通，分配部14供应彼此平行的三个第一冷却剂流通支路15。这三个第一冷却剂流通支路15出现在设置于主壁的第二侧向端部8b附近的第一歧管16内。此外，冷却剂13在第一冷却剂流通支路15内基本上行进第二距离D2。第一歧管16与彼此平行设置的三个第二冷却剂流通支路17流体连通。三个第二冷却剂流通支路17从第一歧管16延伸到设置在主壁的第一侧向端部8a附近的第二歧管18。此外，冷却剂13在第二冷却剂流通支路17内再次基本上行进第二距离D2。第二歧管18与彼此平行设置的三个第三冷却剂流通支路19流体连通，其中一个第三冷却剂流通支路19邻接主壁的第二纵向端部7b。三个第三冷却剂流通支路19从第二歧管18延伸到第三歧管20，第三歧管20设置在主壁的第二侧向端部8b附近，并且沿着主壁的第二侧向端部8b延伸到主壁的第一纵向端部7a。此外，冷却剂13在第三冷却剂流通支路19内再次基本上行进第二距离D2。此外，冷却剂13在第三歧管20内基本上行进第一距离D1。第三歧管20与彼此平行设置的三个第四冷却剂流通支路21流体连通，冷却剂21的第四流通支路之一邻接主壁的第一纵向端部7a。三个第四冷却剂流通支路21从第三歧管20延伸到设置有冷却剂出口12b的第四歧管22。应当理解，设置在两个歧管16、18、20之间或者在歧管16、18、20与分配部14之间的冷却剂流通支路15、17、19、21的数量以及歧管16、18、20的数量可能不同于前面所述的那些。

冷却剂13行进第二距离D2和第一距离D1多次的事实允许主壁6的整个表面被冷却，并且随后允许介电流体1在与电池元件103接触而气化之后与主壁6接触而被冷却。

值得注意的是，主壁和形成于其中的各冷却剂流通支路被配置为使得冷却剂通路4被布置在主壁6的中心区域61中。

在描述冷却剂通路4之后，现在将描述介电流体通路5，其根据各种替代实施例在本文中示出。

如将在下文中描述的，并且进一步参考前述的对冷却剂通路在中心区域61中的位置的描述，介电流体通路5被布置在冷凝器中，从而通过在冷凝器的除了主壁之外的壁上延伸，和/或通过在主壁的后边区域60上延伸，使得留出形成在主壁中的该中心区域。

在第一替代实施例中，特别是在图6至图9中示出的，介电流体通路5在冷凝器的厚度中制造，即通过结合在形成冷凝器3的壁6、9a、9b、9c中。

特别地，通路可以由冲压部分来制造，所述冲压部分分别形成在两个壳体中的任一个中，一旦它们组装在一起，每个壳体都形成壁。在这种情况下，并且根据在图9的分解视图中更清楚地示出的实施例，壁6、9a、9b、9c可以由三个壳体301、302、303形成，特别是由形状设计为U形的金属壳体形成，包括容纳了第二壳体302和第三壳体303的第一壳体301，其中冷却剂通路4和介电流体通路5设置在壳体301、302、303之间，特别是由所述壳体之一的压印部(stamp)形成。外壳301、302、303例如被铜焊或焊接在一起。应当理解，在该替代实施例中，第二壳体和第三壳体被设计成各自限定用于接收电存储元件的腔室。

介电流体通路特别地可以参考图8和图9来描述，图8和图9以分解视图示意性地示出了该通路。

主壁6的第一面11a设置有介电流体入口23，其设置在主壁的第一侧向端部8a附近。介电流体入口23允许介电流体1进入介电流体通路5内部。介电流体入口23与第一介电流体通道24流体连通，第一介电流体通道24在介电流体入口23与第一介电流体流通点25之间沿着主壁的第一侧向端部8a延伸，第一介电流体流通点25与中间次壁9c对齐。

更具体地，第一介电流体通道24可以由支撑介电流体入口的第一壳体301中形成的冲压部分和由第二或第三壳体的平表面形成。此外，第一流通点可以由相对的两个冲压部分形成，这两个冲压部分分别形成在第二和第三壳体的壁中，这有助于形成中间次壁。

第一介电流体流通点25与第二介电流体通道26流体连通，第二介电流体通道26在中间次壁9c内延伸到位于主壁的第二侧向端部8b附近的第二介电流体流通点27。第二介电流体通道26包括彼此平行的两个第一介电流体流通支路28。

第二介电流体流通点27与第三介电流体通道29和第四介电流体通道30流体连通，这两个介电流体通道都沿着主壁的第二侧向端部8b延伸。

第三介电流体通道29在第二介电流体流通点27与第四介电流体流通点31之间延伸，第四介电流体流通点31与第一侧向次壁9a对齐。

第四介电流体流通点31与第五介电流体通道33流体连通，第五介电流体通道33在第一侧向次壁9a内延伸并且包括彼此平行的两个第二介电流体流通支路34。第二介电流体流通支路34从主壁的第二侧向端部8b延伸到主壁的第一侧向端部8b。

第四介电流体通道30在第二介电流体流通点27与第五介电流体流通点32之间延伸，第五介电流体流通点32与第二侧向次壁9b对齐。

在介电流体流通通道内，介电流体1基本上行进第二距离D2，这允许介电流体在电池元件103的整个第一维度(在这种情况下是长度)上被喷射。此外，流通通道包括多个介电流体流通支路的事实使得介电流体能够被喷洒在电池元件的不同高度上，分别对于平行于级的堆叠方向的电池元件的第二维度，并且因此允许用于冷却所考虑的电池元件的操作被均匀化。

第五介电流体流通点32与第六介电流体通道35流体连通，第六介电流体通道35在第二侧向次壁9b内延伸并且包括彼此平行的两个第三介电流体流通支路36。第三介电流体流通支路36从主壁的第二侧向端部8b延伸到主壁的第一侧向端部8b。因此，介电流体1在第六介电流体通道35内基本上行进第二距离D2。

每个介电流体流通支路28、34、36装备有多个喷嘴37，用于朝向由次壁9a、9b、9c界定的腔室10a、10b喷洒介电流体1。根据所示的示例，每个介电流体流通支路28、34、36装备有四个喷嘴37。装备介电流体流通支路28、34、36的喷嘴37的数量可能不同。

应当注意，第一介电流体流通支路28设置有多个喷嘴37，所述多个喷嘴37的数量相当于分别装备第二介电流体流通支路34和第三介电流体流通支路36的喷嘴37的数量的两倍，用于朝向第一腔室10a和第二腔室10b喷洒介电流体1，这是因为装备有第一介电流体流通支路28的中间次壁9c邻接两个腔室10a、10b。应当理解，装备第二介电流体流通支路34的喷嘴37旨在朝向第一腔室10a喷洒介电流体1，装备第三介电流体流通支路36的喷嘴37旨在朝向第二腔室10b喷洒介电流体1。

根据先前描述的替代实施例，介电流体通路5在冷凝器3的主壁6的厚度中和冷凝器3的次壁9a、9b、9c的厚度中制造。

该描述和对应的附图，特别是图9，清楚地说明了这样的特征，即冷却剂通路4仅设置在主壁6的厚度中和中心区域61中，而介电流体通路5被配置为留出该中心区域，并且不破坏冷凝器对气化了的介电流体延伸的作用。特别地，介电流体通路可以延伸到次壁9a、9、9c中的一个和/或另一个的厚度中，并且它可以在周围区域60中在主壁的边界处延伸。

根据下文描述的替代实施例，冷凝器3不具有次壁，从而冷凝器3主要由主壁6形成。

根据图10和图11所示的替代实施例，介电流体通路5由与冷凝器分开的导管制造，并且特别地被添加到主壁6的第二面11b上，该第二面11b与第一面11a相对并且与用于接收多个电池元件103的单个腔室10邻接。在这种情况下，介电流体通路5例如由铝管40制成，铝管40被铜焊和/或焊接到冷凝器3的主壁6的第二面11b上。管40设置有朝向单个腔室10取向的多个喷嘴37。管40被布置成例如扁平的线圈，其包括平行于主壁的纵向端部7a、7b的第一管部分40a和沿着主壁的侧向端部8a、8b延伸的第二管部分40b，其中至少一个第一管部分40a被插置在两个第二管部分40b之间，并且至少一个第二管部分40b被插置在两个第一管部分40a之间。

在图10中，第二管部分40b交替地设置在主壁的第一侧向端部8a和主壁的第二侧向端部8b附近。

在图11中，第二管部分40b设置在主壁的第一侧向端部8a附近。

根据这后两个实施例，介电流体1主要喷射到与主壁6的第二面11b相对设置的电池元件103的上表面上。然而，一些喷嘴37被取向为例如将介电流体喷射到电池元件的基本上正交于主壁6的侧壁上。

根据图12所示的另一个替代实施例，冷凝器3装备有两个介电流体通路5，这两个介电流体通路5远离主壁6的第二面11b延伸，与第一面11a相对。每个介电流体通路5例如由管40制造，该管40部分地在两个管平面P1、P2内延伸。因此，每个介电流体通路5包括在第一平面P1内延伸的至少一个第一通路部分41和在第二平面P2内延伸的第二通路部分42，第一平面P1插置在主板6与第二平面P2之间，一方面，主板6与第一平面P1之间的距离，另一方面，第一平面P1与第二平面P2之间的距离，为非零。同一介电流体通路5的第一通路部分41和第二通路部分42通过至少一个第三通路部分43连接在一起，该第三通路部分43沿着正交于第一平面P1和第二平面P2的轴线延伸。机械加强件44在同一介电流体通路5的第一通路部分41与第二通路部分42之间延伸，以确保每个介电流体通路5的鲁棒性。这些布置使得每个管40被布置为延伸到至少由主板6和第二平面P2所界定的体积中的线圈。管40设置有朝向第一腔室10a或第二腔室10b取向的多个喷嘴37，这些喷嘴37至少部分地由彼此堆叠的第一通路部分41的元件和第二通路部分42的元件的中间布置45限定，中间布置45插置在彼此堆叠的第一通路部分41的元件和第二通路部分42的元件的两个相应的横向布置46之间。

这些布置使得如此布置的介电流体通路能够将介电流体喷洒到电池元件103的侧壁上。

图13示出了为其设置两个冷却装置的电存储装置的实施例。根据前面的描述，每个冷却装置与电存储系统100的一部分相关联，所述电存储系统100包括外壳101、201，外壳101、201容纳布置在级106中的多个电池元件103，并且，每个冷却装置包括布置在对应外壳的底部处的回收罐，以便回收最初喷洒到电池元件的多个级上的介电流体。

在所示的示例中，第一外壳101和第二外壳201与连接部分202并排布置，所述连接部分202具有间隙区域，以便符合机动车辆的特定布置，这绝不是限制性的。图13的示例是特别有利的，因为它解释了电存储装置可以包括多个回收罐和多个泵，而不脱离本发明的范围，其中每个回收罐和每个相关联的泵被布置成回收喷洒到彼此堆叠并且位于所考虑的回收罐的上方的多个电池元件上的电流体。

Claims (10)

1.一种冷却装置(2)，用于机动车辆的多个电池元件(103)，所述冷却装置(2)包括第一外壳(101)和设置在所述第一外壳中的电池元件(103)的多个级(106a、106b)，电池元件(103)的每个级(106a、106b)装备有设置有冷却剂通路(4)的冷凝器(3)，所述冷凝器(3)与至少一个介电流体通路(5)相关联，所述至少一个介电流体通路(5)被配置为将介电流体(1)喷射到同一级(106a、106b)的所述电池元件(103)上，并且所述冷凝器(3)与用于所述介电流体(1)的回收罐(108)相关联，所述回收罐(108)对于电池元件(103)的所述多个级(106a、06b)是共用的，所述冷却装置(2)包括用于使所述介电流体(1)再流通的器件(117)，所述器件设置有泵(115)并且将所述回收罐(108)连接到所述介电流体通路(5)中的每一个所包括的至少一个介电流体入口(23)。

2.根据权利要求1所述的冷却装置(2)，其中，板设置在所述第一外壳中，以支撑所述电池元件的每个级，每个板被配置为允许所述介电流体去往所述回收罐的重力流动。

3.根据权利要求1或2所述的冷却装置(2)，其中，其上搁置有电池元件(103)的级(106a)的至少一个板(107a)上穿孔有多个孔洞，以允许所述介电流体(1)朝向所述回收罐(108)过滤。

4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(2)，其中，所述介电流体通路(5)形成在所述冷凝器(3)的厚度中。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置(2)，其中，所述介电流体通路(5)由与所述冷凝器分开制造且被添加到所述冷凝器的面(11b)上的导管形成，所述面朝向用于接收至少一个电池元件的腔室。

6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(2)，其中，所述冷凝器(3)包括至少一个主壁(6)，所述至少一个主壁(6)设置有所述介电流体入口(23)以及冷却剂入口(12a)和冷却剂出口(12b)，所述冷却剂通路(4)在所述冷却剂入口与所述冷却剂出口之间延伸，所述冷凝器还包括形成从所述主壁的突起的多个次壁(9a、9b、9c)，包括设置在所述主壁的第一纵向端部(7a)处的第一侧向次壁(9a)、设置在所述主壁的第二纵向端部(7b)处的第二侧向次壁(9b)以及插置在所述侧向次壁(9a、9b)之间的中间次壁(9c)，所述中间次壁与所述主壁的一部分以及所述侧向次壁中的一个一起帮助限定用于接收所述电池元件(103)的级(106a、106b)之一的电池元件的腔室。

7.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(2)，其中，所述介电流体通路(5)装备有多个喷嘴(37)，每个喷嘴朝向所述电池元件(103)中的一个取向。

8.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(2)，其中，每个电池元件(103)包括至少一个电存储单元(104)，所述一个或多个电存储单元(104)直接与所述冷凝器的壁相对。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的冷却装置(2)，其中，每个电池元件(103)包括容纳至少一个电存储单元(104)的第二外壳(102)，所述第二外壳在所述一个或多个电存储单元与所述冷凝器的壁之间延伸。

10.一种用于实现如前述权利要求中任一项所述的冷却装置(2)的方法，所述方法包括朝向所述电池元件(103)的级(106a、106b)喷洒介电流体(1)的步骤，蒸发与所述电池元件(103)接触的介电流体的步骤，冷凝与所述冷凝器(3)接触的介电流体(1)的步骤，将在每个级(106a、106b)处冷凝的介电流体(1)回收在对于所述多个级(106a、106b)共用的所述回收罐(108)内的步骤，以及将介电流体再流通到装备电池元件(103)的对应的级(106a，106b)的每个介电流体通路(5)的步骤。

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