CN115207524A - 机动车辆的电池装置、机动车辆和运行电池装置的方法 - Google Patents

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C·福尔克默
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Abstract

提出一种用于机动车辆(200)的电池装置(100),具有:具有第一壳体(5.1)的第一电池模块(1);在第一方向(X)上与第一电池模块(1)相邻布置的、具有第二壳体(5.2)的第二电池模块(2);冷却剂通道(12)和布置在冷却剂通道(12)中的、用于电接触第一电池模块和第二电池模块(1、2)的电池模块连接器(13),其中第一壳体和第二壳体(5.1、5.2)在相应与第一方向(X)正交布置的第二方向(Y)上的相对的端侧(5')处具有冷却剂入口开口(10)且具有相对于第二方向(Y)在第一壳体或第二壳体(5.1、5.2)中央布置的、通入冷却剂通道(12)的冷却剂出口开口(11)。还描述一种用于运行电池装置(00)的方法及一种机动车辆(200)。

Description

机动车辆的电池装置、机动车辆和运行电池装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的电池装置以及一种机动车辆,该电池装置具有:具有第一壳体的第一电池模块;在第一方向上与第一电池模块相邻布置的、具有第二壳体的第二电池模块;冷却剂通道和布置在冷却剂通道中的、用于电接触第一电池模块和第二电池模块的电池模块连接器。本发明还涉及一种用于运行这样的电池装置的方法。
背景技术
用于机动车辆的电池装置、尤其用于给机动车辆的牵引驱动装置提供电能的电池装置在机动车辆运行时会产生热量。为了实现电池装置较长的使用寿命,必须将这些热量排出。在此,液体冷却已被证明是非常有效的。典型地,给例如藉由导热膏与电池单体热连接的热接触部施加液体的冷却剂。替代性地或附加地,还可以给电池模块或电池单体直接施加液体且不导电的冷却剂,这能带来显著提高的冷却功率。
通常,电池装置由多个电池模块构造而成,这些电池模块进而包括至少一个具有多个电池单体的电池单体堆。借助于电池模块连接器使这些电池模块电连接,从而使得可以藉由电池装置的共用的电连接端对所有电池模块进行充电和放电。
在电池装置的运行中,不仅在电池单体处会产生废热,而且在电池模块连接器处也会产生(例如由于欧姆损耗造成的)废热。这也是不利的,因为在电池模块连接器处产生的热量可以通过热传导传输到电池单体,因此增高电池模块连接器的欧姆电阻并且会缩短其使用寿命。
从现有技术已知,不仅要冷却电池单体,还要冷却电池模块连接器。由此,例如文献CN 108 232 361 A公开了一种用于机动车辆的电池装置,在该电池装置中,通过在其中布置有汇流排的冷却剂通道将冷却剂引导到电池模块中并且再次导出。在此,不仅冷却了电池模块,还冷却了与电池模块电连接的汇流排。
在此,不利的是,没有考虑到电池模块比汇流排需要更高的冷却功率。用已经被汇流排加热过的冷却剂来冷却电池模块是低效率的。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供一种电池装置,该电池装置不具有上述现有技术的缺点,而是可以实现对电池装置高效率的冷却,在该电池装置中,考虑了电池装置的部件对于可供使用的冷却功率的要求。
该目的通过一种用于机动车辆的电池装置来实现,该电池装置具有:具有第一壳体的第一电池模块;在第一方向上与第一电池模块相邻布置的、具有第二壳体的第二电池模块;冷却剂通道和布置在冷却剂通道中的、用于电接触第一电池模块和第二电池模块的电池模块连接器,其中第一壳体和第二壳体在相应与第一方向正交布置的第二方向上的相对的端侧处具有冷却剂入口开口并且相应地具有相对于第二方向在第一壳体或第二壳体中央布置的、通入冷却剂通道的冷却剂出口开口。
在根据本发明的电池装置中,藉由侧壁给电池模块侧向地供给冷却剂。因为冷却剂入口开口位于壳体的两个相对的端侧处,因此这些端侧是外侧。冷却剂可以从电池模块的外侧通过电池模块流向中央、冷却电池模块并且接着通过中央布置的冷却剂出口开口导向电池模块连接器。即,冷却剂首先冷却电池模块,然后冷却电池模块连接器,从而为电池模块提供经最佳调温的冷却剂。由于这不仅适用于第一电池模块,而且还适用于第二电池模块,因此它们具有相同的要求,从而通过电池模块连接器的连接在中间的冷却装置,使得冷却功率从第一电池模块到第二电池模块不会下降。
可设想的是,电池装置包括另外的电池模块,这些电池模块具有与第一电池模块和/或第二电池模块相同的特征。可设想的是,第一壳体和/或第二壳体和/或冷却剂通道由塑料制成,尤其由电绝缘的塑料制成。还可设想的是,第一壳体和/或第二壳体和/或冷却剂通道具有由金属(尤其铝)制成的结构。为此可设想的是,第一壳体和/或第二壳体和/或冷却剂通道具有用于与第一壳体或第二壳体或冷却剂通道电绝缘的其他结构。为此,例如可设想的是,第一壳体和/或第二壳体和/或冷却剂通道具有由金属和绝缘材料(例如塑料)构成的夹层结构。
本发明的有利的设计方案和改进方案可以自下文以及参考附图的说明得出。
根据本发明的一个优选的实施方式提出,冷却剂通道具有沿第一方向的主延伸方向。由此,冷却剂通道以有利的方式居中地沿(相对于冷却剂通道的主延伸方向)彼此前后的布置电池模块延伸。通过电池模块与电池模块连接器的电接触,优选地也建立电池模块彼此之间的机械连接,这可以显著提高电池装置的机械稳定性。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,端侧被机械地加强,其中这些端侧优选比壳体的其余侧的壁更厚,并且/或者具有加强肋,并且/或者由比壳体的其余侧更坚固的材料制成。由此,以有利的方式实现,在发生事故的情况下,电池装置可以吸收输入的动能并且有针对性地导出和消除动能。如果冷却剂通道沿行驶方向布置,则这也尤其适用于发生侧向撞击的情况。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,电池模块连接器具有汇流排,其中汇流排优选沿第一方向布置。由此,可以实现电池模块的稳定的电连接,并且同时具有较小的欧姆损耗。优选地,汇流排由铜或铝或具有铜和/或铝的金属合金制成。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,第一电池模块具有第一电池单体堆和另一第一电池单体堆,其中第一电池单体堆和另一第一电池单体堆相对于第二方向并排布置在第一壳体中,其中第二电池模块具有第二电池单体堆和另一第二电池单体堆,其中第二电池单体堆和另一第二电池单体堆相对于第二方向并排布置在第二壳体中。由此,以有利的方式实现如下可能性:在居中布置的冷却剂通道的左右两侧分别布置电池单体堆。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,在第一电池单体堆、另一第一电池单体堆、第二电池单体堆和另一第二电池单体堆的底侧和在第一电池单体堆、另一第一电池单体堆、第二电池单体堆和另一第二电池单体堆的与底侧相对的顶侧布置有冷却剂管路,该冷却剂管路用于沿第二方向引导冷却剂。由此,可以以有利的方式实现,有针对性地沿电池单体堆的顶侧和底侧引导冷却剂并且对电池单体堆进行冷却。优选地提出,向顶侧和底侧直接施加冷却剂。为此优选地提出,冷却剂是电介质的冷却剂、尤其是油。还可设想的是,在电池单体堆的顶侧和底侧布置有与电池单体热连接的导热元件。例如可设想的是,导热元件具有鳍片结构和/或肋结构。可设想的是,导热元件是电介质的。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,在第一电池单体堆、另一第一电池单体堆、第二电池单体堆和另一第二电池单体堆的电池单体之间布置有另外的冷却剂管路,这些另外的冷却剂管路用于沿第二方向引导冷却剂。通过沿第二方向使用多个(优选平行的)另外的冷却剂管路,可以实现更有效的冷却。为此,电池单体沿与第一方向和第二方向正交布置的第三方向彼此堆叠。优选地,这些另外的冷却剂管路被设置在电池单体堆的所有电池单体之间。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,在第一电池单体堆、另一第一电池单体堆、第二电池单体堆和另一第二电池单体堆的电池单体之间布置有另外的冷却剂管路,这些另外的冷却剂管路用于沿与第一方向和第二方向正交的第三方向引导冷却剂。通过沿第三方向使用多个(优选平行的)另外的冷却剂管路,同样可以实现更有效的冷却。为此,电池单体沿第一方向或沿第二方向彼此堆叠或排列。优选地,这些另外的冷却剂管路被设置在电池单体堆的所有电池单体之间。可设想的是,冷却剂管路和另外的冷却剂管路被设计成引导冷却剂曲折地通过电池单体堆。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,在冷却剂管路中,在第一电池单体堆、另一第一电池单体堆、第二电池单体堆和另一第二电池单体堆的朝向端侧的外侧处的顶侧上,并且在与外侧相对的内侧处的底侧上布置有用于流体密封地封闭冷却剂管路的封闭元件,或者在冷却剂管路中,在第一电池单体堆、另一第一电池单体堆、第二电池单体堆和另一第二电池单体堆的外侧处的底侧上,并且在内侧的顶侧上布置有用于流体密封地封闭冷却剂管路的封闭元件。由此,迫使冷却剂沿电池单体堆以较长的路径进行流动。由此排除了如下情况:在没有流经另外的冷却剂管路的情况下,冷却剂沿冷却剂管路直接流向冷却剂出口开口。同样,阻止了在另外的冷却剂管路中经加热的冷却剂回流到冷却剂入口开口中,并且因此阻止了用已经被加热的冷却剂重新流经电池单体堆。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,冷却剂通道布置(优选焊接和/或粘贴)在第一壳体和第二壳体的顶侧和内部空间的外部,其中电池模块连接器的一部分优选布置在内部空间中,并且电池模块连接器的一部分优选布置在冷却剂通道中,其中汇流排特别优选地布置在冷却剂通道中。由此,以有利的方式实现了电池单体堆和汇流排的冷却的空间分离。此外,通过平放在上部的冷却剂通道来显著简化电池装置的装配。
为了实现开篇所述的目的,本发明的另一个主题是一种机动车辆,该机动车辆具有根据本发明的电池装置。该电池装置优选是用于给机动车辆的牵引驱动装置提供电能的电池装置。该机动车辆优选是部分电驱动的机动车辆(即所谓的具有电驱动机器和燃烧发动机的混合动力车辆)或完全电驱动的机动车辆。为此优选地提出,第一方向沿机动车辆的纵向轴线布置并且第二方向沿机动车辆的横向轴线布置。
根据本发明的另一个优选的实施方式提出,端侧朝向机动车辆的底梁布置。优选地,电池装置从一个底梁延伸到另一底梁。在本发明的意义上,这些底梁是机动车辆的车身的侧向的底梁。由此,以有利的方式实现了良好的空间利用。
本发明还涉及一种用于运行机动车辆的电池装置的方法,该电池装置具有:具有第一壳体的第一电池模块;在第一方向上与第一电池模块相邻布置的、具有第二壳体的第二电池模块;冷却剂通道和布置在冷却剂通道中的、用于电接触第一电池模块和第二电池模块的电池模块连接器,其中第一壳体和第二壳体在相应与第一方向正交布置的第二方向上相对的端侧处具有冷却剂入口开口,冷却剂通过该冷却剂入口开口流入到相应的壳体中,并且其中第一壳体和第二壳体(5.1,5.2)相应地具有相对于第二方向(Y)在第一壳体或第二壳体(5.1,5.2)中央布置的、通入冷却剂通道(12)的冷却剂出口开口(11),冷却剂通过该冷却剂出口开口从相应的壳体(5.1,5.2)中流出。
结合该电池装置已经描述的优点同样也可以在车辆中以及用于运行电池装置的方法中实现。
优选地提出,该电池装置是根据本发明的电池装置。
先前结合根据本发明的电池装置公开的所有细节、特征和优点同样涉及根据本发明的机动车辆以及根据本发明的方法。
总体上,本发明在此公开下述1、11和14的技术方案,下述2-10和12-13为优选技术方案:
1.一种用于机动车辆(200)的电池装置(100),所述电池装置具有:
具有第一壳体(5.1)的第一电池模块(1);
在第一方向(X)上与所述第一电池模块(1)相邻布置的、具有第二壳体(5.2)的第二电池模块(2);
冷却剂通道(12),和
布置在所述冷却剂通道(12)中的、用于电接触所述第一电池模块和所述第二电池模块(1,2)的电池模块连接器(13),
其特征在于,
所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)在相应与所述第一方向(X)正交布置的第二方向(Y)上的相对的端侧(5')处具有冷却剂入口开口(10)并且相应地具有相对于所述第二方向(Y)在所述第一壳体或所述第二壳体(5.1,5.2)中央布置的、通入所述冷却剂通道(12)的冷却剂出口开口(11)。
2.根据前述1所述的电池装置(100),其特征在于,所述冷却剂通道(12)具有沿所述第一方向(X)的主延伸方向。
3.根据前述1-2之一所述的电池装置(100),其特征在于,所述端侧(5')被机械地加强,其中所述端侧(5')优选比所述壳体(5.1,5.2)的其余侧的壁更厚,并且/或者具有加强肋,并且/或者由比所述壳体(5.1,5.2)的其余侧更坚固的材料制成。
4.根据前述1-3之一所述的电池装置(100),其特征在于,所述电池模块连接器(13)具有汇流排(13.1),其中所述汇流排(13.1)优选沿所述第一方向(X)布置。
5.根据前述1-4之一所述的电池装置(100),其特征在于,所述第一电池模块(1)具有第一电池单体堆(6)和另一第一电池单体堆(7),其中所述第一电池单体堆和所述另一第一电池单体堆(6,7)相对于所述第二方向(Y)并排布置在所述第一壳体(5.1)中,
其中所述第二电池模块(2)具有第二电池单体堆(8)和另一第二电池单体堆(9),其中所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(8,9)相对于所述第二方向(Y)并排布置在所述第二壳体(5.2)中。
6.根据前述5所述的电池装置(100),其特征在于,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的底侧(6.1,7.1)和在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的与所述底侧(6.1,7.1)相对的顶侧(6.2,7.2)布置有冷却剂管路(14),所述冷却剂管路用于沿所述第二方向(Y)引导冷却剂。
7.根据前述6所述的电池装置(100),其特征在于,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的电池单体(6',7',8',9')之间布置有另外的冷却剂管路(15),所述另外的冷却剂管路用于沿所述第二方向(Y)引导冷却剂。
8.根据前述6所述的电池装置(100),其特征在于,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆,所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的电池单体(6',7')之间布置有另外的冷却剂管路(15),所述另外的冷却剂管路用于沿与所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)正交的第三方向(Z)引导冷却剂。
9.根据前述8所述的电池装置(100),其特征在于,在所述冷却剂管路(14)中,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的朝向所述端侧(5')的外侧(6.3,7.3)处的所述顶侧(6.2,7.2)上,并且在与所述外侧(6.3,7.3)相对的内侧(6.4,7.4)处的所述底侧(6.1,7.1)上布置有用于流体密封地封闭所述冷却剂管路(14)的封闭元件(16),或者
在所述冷却剂管路(14)中,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的外侧(6.3,7.3)处的所述底侧(6.1,7.1)上,并且在所述内侧(6.4,7.4)的顶侧(6.2,7.2)上布置有用于流体密封地封闭所述冷却剂管路(14)的封闭元件(16)。
10.根据前述1-9之一所述的电池装置(100),其特征在于,所述冷却剂通道(11)布置,优选焊接、粘贴和/或拧接,在所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)的顶侧(5”)和内部空间(5”')的外部,其中所述电池模块连接器(13)的一部分优选布置在所述内部空间(5”')中并且所述电池模块连接器(13)的一部分优选布置在所述冷却剂通道(11)中,其中所述汇流排(13.1)特别优选地布置在所述冷却剂通道(11)中。
11.一种具有根据前述1-10之一所述的电池装置(100)的机动车辆(200)。
12.根据前述11所述的机动车辆(200),其特征在于,所述第一方向(X)沿所述机动车辆(200)的纵向轴线(x)布置,并且所述第二方向(Y)沿所述机动车辆(200)的横向轴线(y)布置。
13.根据前述12所述的机动车辆(200),其特征在于,所述端侧(5')朝向所述机动车辆(200)的底梁(201)布置。
14.一种用于运行机动车辆(200)的电池装置(100)的方法,所述电池装置具有:
具有第一壳体(5.1)的第一电池模块(1);
在第一方向(X)上与所述第一电池模块(1)相邻布置的、具有第二壳体(5.2)的第二电池模块(2);
冷却剂通道(12),和
布置在所述冷却剂通道(12)中的、用于电接触所述第一电池模块和所述第二电池模块(1,2)的电池模块连接器(13),
其中所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)在相应与所述第一方向(X)正交布置的第二方向(Y)上相对的端侧(5')处具有冷却剂入口开口(10),冷却剂通过所述冷却剂入口开口流入相应的所述壳体(5.1,5.2)中,
并且其中所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)相应地具有相对于所述第二方向(Y)在所述第一壳体或第二壳体(5.1,5.2)中央布置的、通入所述冷却剂通道(12)的冷却剂出口开口(11),所述冷却剂通过所述冷却剂出口开口从相应的所述壳体(5.1,5.2)中流出。
附图说明
本发明的其他细节、特征和优点将从附图以及下文借助附图对优选实施方式的说明得出。这些附图在此仅仅展示了本发明的示例性实施方式,而不限制发明构思。
图1示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的电池装置。
图2示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的电池装置。
图3示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的电池装置。
图4示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的机动车辆。
具体实施方式
图1以沿第三方向的视角(参见图1),在此从上方示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的电池装置100。可以看到第一电池模块1、第二电池模块2、第三电池模块3和第四电池模块4。电池模块1、2、3、4在第一方向X上并排布置,该第一方向与第三方向正交地定向。电池装置100是用于机动车辆(参见图4)的电池装置100。在与第一方向X和第三方向正交的第二方向Y上,在电池模块1、2、3、4旁布置有机动车辆的底梁201。电池模块1、2、3、4具有壳体。在此,标明了第一电池模块1的第一壳体5.1和第二电池模块2的第二壳体5.2。
在电池模块1、2、3、4的壳体5.1、5.2中布置有第一电池单体堆6和第一电池模块6的另一第一电池单体堆7、第二电池单体堆8和第二电池模块2的另一第二电池单体堆9、第三电池单体堆8'和第三电池模块3的另一第三电池单体堆9',以及第四电池单体堆8”和第四电池模块4的另一第四电池单体堆9”。
为了冷却电池单体堆6、7、8、8'、8”、9、9'、9”,壳体5.1、5.2的朝向底梁201的端侧5'具有冷却剂入口开口10。冷却剂入口开口10在图1中为了清楚起见仅在两处标明,但是存在于所有电池模块1、2、3、4的这两个端侧5'处。冷却剂、优选电介质的冷却剂通过冷却剂入口开口10流入到壳体5.1、5.2中并且作用于电池单体堆6、7、8、8'、8”、9、9'、9”。在此,冷却剂的流动路径用虚线箭头展示。
冷却剂从端侧5.1通过冷却剂管路14流向中央,冷却剂在此通过冷却剂出口开口11流入冷却剂通道12。冷却剂管路14和冷却剂出口开口11在此为了清楚起见仅一次标明,但是存在于这些电池模块1、2、3、4的每个电池模块处。
冷却剂通道12收集经电池单体堆6、7、8、8'、8”、9、9'、9”加热的冷却剂并且沿第一方向X继续引导冷却剂。在冷却剂通道12中布置有电池模块连接器(参见图2、图3),该电池模块连接器由此同样被冷却。
图2示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的电池装置100。在此,以沿第一方向的视角(即从前方)展示图1的电池装置100。在此,同样可以看到第一电池模块1,该第一电池模块具有:第一壳体5.1、侧壁5'、侧向的冷却剂入口开口10、第一电池单体堆6、另一第一电池单体堆7和再次用虚线箭头展示的冷却剂路径。在此出于透视的原因,第二电池模块不可见。
在此可以很好地看到,冷却剂是如何通过端侧5'处的冷却剂入口开口10进入到第一壳体5.1中并且是如何环流且在此冷却第一电池单体堆和另一第一电池单体堆6、7的电池单体6'、7'的。冷却剂从冷却剂入口开口10首先沿第三方向Z(在此向上和向下)流经第一电池单体堆和第二电池单体堆6、7的朝向端侧5'的外侧6.3、7.3,其中冷却剂划分到沿第一电池单体堆和第二电池单体堆6、7的底侧6.1、7.1和顶侧6.2、7.2的冷却剂管路14中以及沿第二方向Y、在此沿水平方向在第一电池单体堆和第二电池单体堆6、7的各个电池单体6'、7'之间朝向中央的另一冷却剂管路15中。电池单体6'、7'沿第三方向Z彼此堆叠。
在第一壳体5.1的中央,冷却剂现在首先环流第一壳体5.1的内部空间5”'中的电池模块连接器13的一部分并且然后沿第一电池单体堆和第二电池单体堆6、7的内侧6.4、7.5通过冷却剂出口开口11被引导到布置在第一壳体5.1的顶侧5”上的冷却剂通道12中。
在冷却剂通道12中布置有电池模块连接器13的汇流排13.1,该汇流排同样被冷却剂冷却。
尽管在此看不到第二电池模块、第三电池模块和第四电池模块2、3、4,但是以完全类似于在此示出的方式引导这些电池模块2、3、4中的冷却剂流。
冷却剂通道12和第一壳体5.1都是电绝缘的。可以看到,侧壁5'明显比第一壳体5.1的其余壁实施得更厚。由此,在发生事故的情况下可以吸收并且消散能量。
在此,同样可以看到冷却剂通道12是多件式的。在冷却剂出口开口11的左右两侧,两个底部件12.2与第一壳体5.1流体密封地相连接。在这两个底部件12.2上布置有顶部件12.1,该顶部件同样与底部件12.2流体密封地相连接。在此,冷却剂通道12粘贴或焊接在第一壳体5.1上。
图3示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的电池装置100。电池装置100的在此示出的实施方式类似于图2示出的实施方式,不同之处在于:第一电池模块1的电池单体6'、7'在此沿第二方向Y并排排列。冷却剂通过冷却剂入口开口10进入第一壳体5.1的端侧5'中,冷却剂(用虚线箭头展示)首先在第一壳体5.1的内部空间5”中流至第一电池单体堆和第二电池单体堆6、7的底侧6.1、7.1,冷却剂在此沿底侧6.1、7.1在冷却剂管路14上分流并进入另外的冷却剂管路15中并且沿第三方向Z流至第一电池单体堆和第二电池单体堆6、7的顶侧6.2、7.2。冷却剂沿顶侧6.2、7.2通过冷却剂管路14被引导到中央,通过冷却剂出口开口10被引导到冷却通道12中。
为了实现使冷却剂流经另外的冷却剂管路14,而不是仅沿电池单体堆6、7的外侧6.3、7.3或内侧6.4、7.4流经冷却剂管路14,电池装置100具有流体密封的封闭元件16。
作为在此示出的实施方式的替代方案,通过实施封闭元件16,还可以实现使冷却剂流首先沿外侧6.3、7.3向上、经由另外的冷却剂管路14再次向下并且最终在内侧6.4、7.4处再次向上流至冷却剂出口开口11。还可以设想的是,为了使冷却剂在电池单体6'、7'之间曲折地流动(即交替地向上和向下)而布置封闭元件。
在此,正如在图2中示出的实施例那样,还可以看到具有汇流排13.1的电池模块连接器13和具有底部件12.2和顶部件12.1的冷却剂通道12的多部件性质。
尽管在此看不到第二电池模块、第三电池模块和第四电池模块2、3、4,但是以完全类似于在此示出的方式引导这些电池模块2、3、4中的冷却剂流。
图4示意性地展示了根据本发明的示例性实施方式的机动车辆200。机动车辆200具有根据本发明的示例性实施方式的电池装置100。可以看到机动车辆200的底梁201。此外,标出了与机动车辆200的纵向轴线x相对应的第一方向X、与机动车辆200的横向轴线y相对应的第二方向Y以及与机动车辆200的竖直轴线z相对应的第三方向Z。
附图标记清单
1 第一电池模块
2 第二电池模块
3 第三电池模块
4 第四电池模块
5.1 第一壳体
5.2 第二壳体
5' 端侧
5” 顶侧
5”' 内部空间
6 第一电池单体堆
6.1 第一电池单体堆的底侧
6.2 第一电池单体堆的顶侧
6.3 第一电池单体堆的外侧
6.4 第一电池单体堆的内侧
7 另一第一电池单体堆
7.1 另一第一电池单体堆的底侧
7.2 另一第一电池单体堆的顶侧
7.3 另一第一电池单体堆的外侧
7.4 另一第一电池单体堆的内侧
8 第二电池单体堆
8' 第三电池单体堆
8” 第四电池单体堆
9 另一第二电池单体堆
9' 另一第三电池单体堆
9” 另一第四电池单体堆
10 冷却剂入口开口
11 冷却剂出口开口
12 冷却剂通道
12.1 顶部件
12.2 底部件
13 电池模块连接器
13.1 汇流排
14 冷却剂管路
15 另外的冷却剂管路
16 封闭元件
200 机动车辆
201 底梁
x 纵向轴线
X 第一方向
y 横向轴线
Y 第二方向
z 竖直轴线
Z 第三方向

Claims (14)

1.一种用于机动车辆(200)的电池装置(100),所述电池装置具有:
具有第一壳体(5.1)的第一电池模块(1);
在第一方向(X)上与所述第一电池模块(1)相邻布置的、具有第二壳体(5.2)的第二电池模块(2);
冷却剂通道(12),和
布置在所述冷却剂通道(12)中的、用于电接触所述第一电池模块和所述第二电池模块(1,2)的电池模块连接器(13),
其特征在于,
所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)在相应与所述第一方向(X)正交布置的第二方向(Y)上的相对的端侧(5')处具有冷却剂入口开口(10)并且相应地具有相对于所述第二方向(Y)在所述第一壳体或所述第二壳体(5.1,5.2)中央布置的、通入所述冷却剂通道(12)的冷却剂出口开口(11)。
2.根据权利要求1所述的电池装置(100),其特征在于,所述冷却剂通道(12)具有沿所述第一方向(X)的主延伸方向。
3.根据前述权利要求之一所述的电池装置(100),其特征在于,所述端侧(5')被机械地加强,其中所述端侧(5')优选比所述壳体(5.1,5.2)的其余侧的壁更厚,并且/或者具有加强肋,并且/或者由比所述壳体(5.1,5.2)的其余侧更坚固的材料制成。
4.根据权利要求1或2所述的电池装置(100),其特征在于,所述电池模块连接器(13)具有汇流排(13.1),其中所述汇流排(13.1)优选沿所述第一方向(X)布置。
5.根据权利要求1或2所述的电池装置(100),其特征在于,所述第一电池模块(1)具有第一电池单体堆(6)和另一第一电池单体堆(7),其中所述第一电池单体堆和所述另一第一电池单体堆(6,7)相对于所述第二方向(Y)并排布置在所述第一壳体(5.1)中,
其中所述第二电池模块(2)具有第二电池单体堆(8)和另一第二电池单体堆(9),其中所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(8,9)相对于所述第二方向(Y)并排布置在所述第二壳体(5.2)中。
6.根据权利要求5所述的电池装置(100),其特征在于,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的底侧(6.1,7.1)和在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的与所述底侧(6.1,7.1)相对的顶侧(6.2,7.2)布置有冷却剂管路(14),所述冷却剂管路用于沿所述第二方向(Y)引导冷却剂。
7.根据权利要求6所述的电池装置(100),其特征在于,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的电池单体(6',7',8',9')之间布置有另外的冷却剂管路(15),所述另外的冷却剂管路用于沿所述第二方向(Y)引导冷却剂。
8.根据权利要求6所述的电池装置(100),其特征在于,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆,所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的电池单体(6',7')之间布置有另外的冷却剂管路(15),所述另外的冷却剂管路用于沿与所述第一方向(X)和所述第二方向(Y)正交的第三方向(Z)引导冷却剂。
9.根据权利要求8所述的电池装置(100),其特征在于,在所述冷却剂管路(14)中,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的朝向所述端侧(5')的外侧(6.3,7.3)处的所述顶侧(6.2,7.2)上,并且在与所述外侧(6.3,7.3)相对的内侧(6.4,7.4)处的所述底侧(6.1,7.1)上布置有用于流体密封地封闭所述冷却剂管路(14)的封闭元件(16),或者
在所述冷却剂管路(14)中,在所述第一电池单体堆、所述另一第一电池单体堆、所述第二电池单体堆和所述另一第二电池单体堆(6,7,8,9)的外侧(6.3,7.3)处的所述底侧(6.1,7.1)上,并且在所述内侧(6.4,7.4)的顶侧(6.2,7.2)上布置有用于流体密封地封闭所述冷却剂管路(14)的封闭元件(16)。
10.根据权利要求4所述的电池装置(100),其特征在于,所述冷却剂通道(11)布置,优选焊接、粘贴和/或拧接,在所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)的顶侧(5”)和内部空间(5”')的外部,其中所述电池模块连接器(13)的一部分优选布置在所述内部空间(5”')中并且所述电池模块连接器(13)的一部分优选布置在所述冷却剂通道(11)中,其中所述汇流排(13.1)特别优选地布置在所述冷却剂通道(11)中。
11.一种具有根据前述权利要求之一所述的电池装置(100)的机动车辆(200)。
12.根据权利要求11所述的机动车辆(200),其特征在于,所述第一方向(X)沿所述机动车辆(200)的纵向轴线(x)布置,并且所述第二方向(Y)沿所述机动车辆(200)的横向轴线(y)布置。
13.根据权利要求12所述的机动车辆(200),其特征在于,所述端侧(5')朝向所述机动车辆(200)的底梁(201)布置。
14.一种用于运行机动车辆(200)的电池装置(100)的方法,所述电池装置具有:
具有第一壳体(5.1)的第一电池模块(1);
在第一方向(X)上与所述第一电池模块(1)相邻布置的、具有第二壳体(5.2)的第二电池模块(2);
冷却剂通道(12),和
布置在所述冷却剂通道(12)中的、用于电接触所述第一电池模块和所述第二电池模块(1,2)的电池模块连接器(13),
其中所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)在相应与所述第一方向(X)正交布置的第二方向(Y)上相对的端侧(5')处具有冷却剂入口开口(10),冷却剂通过所述冷却剂入口开口流入相应的所述壳体(5.1,5.2)中,
并且其中所述第一壳体和所述第二壳体(5.1,5.2)相应地具有相对于所述第二方向(Y)在所述第一壳体或第二壳体(5.1,5.2)中央布置的、通入所述冷却剂通道(12)的冷却剂出口开口(11),所述冷却剂通过所述冷却剂出口开口从相应的所述壳体(5.1,5.2)中流出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311157A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Toyota Motor Corp バッテリパックの冷却構造
JP5293973B2 (ja) * 2010-12-15 2013-09-18 三菱自動車工業株式会社 車両用バッテリ冷却構造
JP5853417B2 (ja) * 2011-05-17 2016-02-09 日産自動車株式会社 電気自動車のバッテリパック構造
KR101709555B1 (ko) * 2013-07-31 2017-02-23 주식회사 엘지화학 냉매 유로를 포함하는 전지모듈 어셈블리
JP2017091658A (ja) * 2015-11-04 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 車両用電池パック
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