CN115332701A - 电池和这种电池的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池，包括第一壳体元件（2）和第二壳体元件（3），其共同形成用于容纳电池模块（6）的内部空间（5），在其中布置电池模块的多个导电地相互串联和/或并联的电池单体（7），在内部空间中还布置电池控制机构的第一元件（61），第一壳体元件在背对内部空间和尤其是第二壳体元件的侧面上形成第一调温结构（101），并且第二壳体元件在背对内部空间和尤其是第一壳体元件的侧面上还与第三壳体元件（4）连接，第三壳体元件容纳电池控制机构的第二元件（62），第三壳体元件在面朝第二壳体元件的侧面上形成第二调温结构（102），第二遮盖元件（142）还与第三壳体元件连接以及流体密封地限定了能被调温流体穿流的第二调温空间（112）。

Description

电池和这种电池的应用
技术领域
本发明涉及一种电池。本发明的主题也是这种电池的应用。
背景技术
由现有技术已知，电池模块具有多个单独的电池单体，所述电池单体分别具有正的电压分接部和负的电压分接部（Spannungsabgriff），其中，为了多个电池单体彼此间的导电的串联和/或并联，相应的电压分接部被导电地相互连接并且因此联接成电池模块。电池模块本身联接成电池或电池系统。由于大量可能的、不同的车辆结构空间，所以力求可变的模块尺寸，以便能最优地充分利用现有的结构空间。
此外，电池模块的电池单体、如锂离子电池单体或锂-聚合物电池单体，在运行期间由于化学的转化过程和基于其电阻而在功率输出或功率消耗时变热。尤其是在较快的能量输出或能量消耗时，这些过程较为明显。电池或电池模块越是性能卓越，所出现的变热和随之而来的对有效的调温系统的需求就越是明显。为了提高电池模块的安全性并且也确保电池单体的效率，要加热和冷却电池模块的电池单体，以便使这些电池单体能尽可能在特定的温度范围内运行，从而例如可以防止老化状态升级或电池化学结构（Zellchemie）的分解。
但主要要冷却电池单体。
例如可以通过用水/乙二醇混合物的液体调温来形成对电池的调温，即加热或散热。在此，这种混合物通过布置在电池模块下方的冷却板导引。冷却板在此可以连接到冷却回路的相应的部件上。
现有技术例如是EP 3 726 612。
发明内容
带有独立权利要求特征的电池提供的优点是，对电池的各个部件的调温可以与其相应的需求相协调。尤其可以通过形成两个调温空间使对多个电池单体和功率电子器件的部件的调温的要求得以彼此分开地协调和优化。
按照本发明，为此提供一种电池。
所述电池包括第一壳体元件和第二壳体元件。第一壳体元件和第二壳体元件共同形成了用于容纳电池模块的内部空间。在此，在所述内部空间中布置有电池模块的多个电池单体。多个电池单体相互导电地串联和/或并联。在所述内部空间中还容纳有电池控制机构的第一元件。
第一壳体元件在背对内部空间的侧面上形成了第一调温结构。第一调温结构尤其还构造在背对第二壳体元件的侧面上。
第二壳体元件在背对内部空间的侧面上、尤其是背对第一壳体元件的侧面上与第三壳体元件连接。第三壳体元件在此容纳电池控制机构的第二元件。
此外，第三壳体元件在面朝第二壳体元件的侧面上形成了第二调温结构。此外，第二遮盖元件与第三壳体元件连接并且流体密封地限定了能被调温流体穿流的第二调温空间。
通过在从属权利要求中阐释的措施，实现了在独立权利要求中说明的装置的有利的扩展设计方案和改进方案。
电池的按本发明的实施方式尤其提供了这样的优点，即，导引调温流体的构件布置在内部空间外，因而在不密封时没有调温流体可以到达电池单体，由此可以提高安全性。此外还实现了对各个部件的有效的冷却，因为形成了较短的热路径。
有利的是，电池控制机构的第一元件包括电池模块的至少一个电气的构件和/或电池模块的至少一个电子的构件，并且电池控制机构的第二元件是电气的变压器、尤其是直流变压器。
适宜的是，第一壳体元件、第二壳体元件和/或第三壳体元件分别构造成压铸壳体。由此可以提供一种机械上较为稳定的构造方案。此外，由此还可能的是，导引调温流体的区域可以构造在相应的压铸构件内或者通过压铸构件与遮盖元件彼此间的连接形成，因而可以取消附加的冷却板、加热元件或调温系统。
有利的是，第一壳体元件和第二壳体元件经流体密封地构造地相互连接。第一密封元件尤其布置在第一壳体元件和第二壳体元件之间。
因此可以提供电池的一种流体密封地封闭的内部空间。由此尤其可以保护电池单体、电气的构件和/或电子的构件不受外部的影响。
根据本发明的一个优选的方面，多个电池单体构造成棱柱形的电池单体。棱柱形的电池单体在此总共具有六个侧面，所述侧面成对地彼此对置并且平行于彼此布置。此外，彼此相邻布置的侧面彼此垂直地布置。总体上可以通过在按本发明的电池中使用棱柱形构造的电池单体提供一种紧凑的电池。
优选的是，电池模块的电气的构件是电池单体连接器和/或导线。电池单体连接器构造用于，将电池单体的电压分接部导电地相互串联和/或并联。导线构造用于，将电流从一个构件导到另一个构件。
优选的是，电池模块的电子的构件是开关、保险元件、电池控制系统和/或电阻。
通过在电池的内部空间内布置电气的构件和/或电子的构件，可以将电池模块的多个电池单体导电地相互串联和/或并联以及控制和调节电池模块。
根据本发明的一个优选的方面，至少一个电子的构件集成到印制电路板中。这提供了较为紧凑的构造方案的优点，还能简单地对这种构造方案调温。
适宜的是，第一遮盖元件与第一壳体元件连接并且流体密封地限定了能被调温流体穿流的第一调温空间，其中，所述遮盖元件尤其材料融合地与第一壳体元件连接，并且第二密封元件还布置在第一壳体元件和遮盖元件之间。在此，遮盖元件和第一调温结构因此尤其共同地形成了能被调温流体穿流的第一调温空间。在此，调温结构例如直接导热地被穿流第一调温空间的调温流体环流。
这提供的优点是，第一调温结构可以与关于容纳在内部空间中的多个电池单体的调温的要求相匹配。在此可以与电气的构件和/或电子的构件的冷却无关以及与电气的变压器的冷却无关地设定这种匹配。第一调温结构例如可以包括扰流元件或导流元件，它们仅布置在它们由于多个电池单体的所要求的温度而可以正面影响调温的地方。此外，可以就流动和压力损失对第一调温空间的其余的区域进行优化。尤其可以放弃在多个电池单体的调温和电气的构件和/或电子的构件以及电气的变压器之间的折中，因为实现了这些部件的彼此独立的调温。
遮盖元件在此优选材料融合地与第一壳体元件连接。遮盖元件尤其可以与第一壳体元件熔焊或钎焊地连接。此外，可以在第一壳体元件和遮盖元件之间布置第二密封元件。
优选也可能的是，遮盖元件由第一壳体元件形成。
这在总体上提供的优点是，通过这种构造可以防止在第一调温空间故障时或有不密封的部位时调温流体可以进入内部空间到达多个电池单体。
电池有利地包括第一接头和第二接头。第一接头在此构造用于将调温流体输送给电池，并且第二接头在此构造用于将调温流体从电池导出。
第一接头和第二接头尤其形成了到机动车的接口。
根据第一个方面，调温流体可以连续地穿流第一调温流体容纳部和第二调温流体容纳部。在此，调温流体例如首先流动通过第一调温流体容纳部并且紧接着流动通过第二调温流体容纳部。
根据本发明的第二个方面，调温流体可以并行地穿流第一调温流体容纳部和第二调温流体容纳部。在此，调温流体流体在穿流第一接头之后被分成了穿流第一调温流体容纳部的第一分流和穿流第二调温流体容纳部的第二分流。第一分流和第二分流在穿流相应的调温空间之后又聚集在一起并且借助第二接头从电池导出。由此可以例如最小化压力损失。
在此，第一壳体元件以及第二壳体元件和/或第三壳体元件尤其分别具有调温流体入口和调温流体出口。相应的调温流体入口用于使调温流体进入第一流动空间或第二流动空间，并且相应的调温流体出口用于使调温流体从第一流动空间或第二流动空间出来。此外，调温流体出口和调温流体入口可以导引流体地相互连接，因而调温流体可以在第一流动空间和第二流动空间之间或者反过来地流动。
第二壳体元件的和/或第三壳体元件的调温流体入口例如可以形成电池的第一接头，因而调温流体由此可以流入到第二流动空间中。此外，第二壳体元件的和/或第三壳体元件的调温流体出口可以例如导引流体地与第一壳体元件的调温流体入口连接，因而调温流体先可以穿流第二流动空间并且紧接着穿流第一流动空间，即形成了连续的穿流。此外，第一壳体元件的调温流体出口可以例如形成电池的第二接头，因而调温流体由此可以离开第一流动空间。
第一壳体元件的调温流体入口例如可以形成电池的第一接头，因而调温流体可以由此流入第一流动空间中。此外，第一壳体元件的调温流体出口例如可以导引流体地与第二壳体元件的和/或第三壳体元件的调温流体入口连接，因而调温流体可以先穿流第一流动空间并且紧接着穿流第二流动空间，即形成了连续的穿流。此外，第二壳体元件的和/或第三壳体元件的调温流体出口可以例如形成电池的第二接头，因而调温流体由此可以离开第二流动空间。
第一调温结构、第二调温结构和/或第三调温结构优选分别构造成导流元件、扰流元件或限流结构。
第一调温结构、第二调温结构和/或第三调温结构尤其可以分别由相应的压铸壳体形成。
导流元件在此指的是这样一些布置在相应的调温空间内的元件，其用于在涡流没有相对增加时使流动改道。
扰流元件在此指的是这样一些布置在相应的调温空间内的元件，其用于增加流动的涡流、尤其是引起从层流到涡流的过渡，以便促成更好的散热。
限流结构在此指的是这样一些元件，其机械地限定相应的调温空间。
为此尤其要注意的是，第二调温结构和第三调温结构可以共同影响穿流第二流动空间的调温流体。
有利的是，多个电池单体与内部空间的第一内侧导热地连接，其中，第一内侧直接与第一调温结构相邻布置。在此尤其可以在多个电池单体和内侧之间布置第一热平衡元件，如能导热的胶粘剂。
也有利的是，电池控制机构的第一元件导热地与内部空间的第二内侧连接，其中，第二内侧与第三壳体元件直接相邻地布置。在此例如尤其可以在电气的构件和/或电子的构件之间布置第二热平衡元件，如能导热的胶粘剂或所谓的热界面材料（TIM）。
例如通过包括电子的构件的印制电路板比如借助螺钉与第二壳体元件的连接，可以形成可靠的热传导。由此总体上产生了一条在穿流第二调温空间的调温流体和印制电路板之间的具有因此较低的热阻的较短的热路径。
还有利的是，电池控制机构的第二元件与第三壳体元件的内侧导热地连接，其中，这个内侧与第二壳体元件直接相邻布置。在此，可以例如在电气的变压器和第三壳体元件的内侧之间还布置第三热平衡材料，如能导热的胶粘剂或所谓的热界面材料（TIM）。通过电气的变压器例如借助螺钉与第三壳体元件的连接，可以形成可靠的热传导。由此总体上产生了一条在穿流第二调温空间的调温流体和电气的变压器之间的具有因此较低的热阻的较短的热路径。
本发明的主题也是刚才所说明的按本发明的电池用于对多个电池单体、电池控制机构的第一元件和电池控制机构的第二元件、尤其是电气的构件和/或电子的构件和/或电气的变压器调温和尤其是冷却的应用，其中，构造成调温液体或调温气体的调温流体环流第一调温结构，或者其中，构造成调温液体的调温流体环流第二调温结构。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在随后的说明书中更为详细地阐释。
图中：
图1a在立体视图中示出了电池的第一种按本发明的实施方式；
图1b在立体视图中示出了电池的第二种按本发明的实施方式；
图2a在剖视图中示出了电池的第一种按本发明的实施方式；
图2b在剖视图中示出了电池的第二种按本发明的实施方式；
图3a是按本发明的电池的第一种实施方式的第三壳体元件的底视图；
图3b是按本发明的电池的第二种实施方式的第三壳体元件的底视图；
图4a是按本发明的电池的第一种实施方式的第三壳体元件的俯视图；
图4b是按本发明的电池的第二种实施方式的第三壳体元件的俯视图；
图5a示出了根据按本发明的电池的第一种实施方式的遮盖元件的布置；
图5b示出了根据按本发明的电池的第二种实施方式的遮盖元件的布置；
图5c示出了根据按本发明的电池的第二种实施方式的第二遮盖元件的上侧；
图6a在立体视图中示出了第一种按本发明的电池的一部分的分解图；并且
图6b在立体视图中示出了第二种按本发明的电池的一部分的分解图。
具体实施方式
图1a在立体视图中示出了电池1的第一种按本发明的实施方式。图2a在剖视图中示出了按图1a的电池1的这个第一种按本发明的实施方式。
图1b在立体视图中示出了电池1的第二种按本发明的实施方式。图2b在剖视图中示出了按图1b的电池1的这个第二种按本发明的实施方式。
图1a、1b、2a和2b现在应当尽可能一起说明。
电池1在此包括第一壳体元件2、第二壳体元件3和第三壳体元件4。根据电池1的在图1a、2b、2a和2b中示出的第一种实施方式和第二种实施方式，第一壳体元件2构造成压铸壳体20，第二壳体元件3构造成压铸壳体30并且第三壳体元件4构造成压铸壳体40。
第一壳体元件2和第二壳体元件3共同形成了用于容纳电池模块6的内部空间5。在按图2a或2b的剖视图中尤其可以看到内部空间5和电池模块6。第一壳体元件2和第二壳体元件3尤其经流体密封构造地相互连接。在此，还例如在第一壳体元件2和第二壳体元件3之间布置有第一密封元件131。第一壳体元件2和第二壳体元件3尤其可以例如经旋紧构造地相互连接。
在内部空间5中容纳有多个电池单体7。电池模块6的多个电池单体7在此导电地相互串联和/或并联。如尤其由图2可以看到的那样，多个电池单体7优选构造成棱柱形的电池单体70。
此外在内部空间5中还布置有电池控制机构的第一元件61。在此尤其在所述内部空间5中容纳有电池模块6的电气的构件8和电池模块6的电子的构件9。电气的构件8例如可以是电池单体连接器，其将多个电池单体7、70导电地相互串联和/或并联。此外，电气的构件8可以是导线，其导引电流。电池模块6的电子的构件9例如可以是开关、保险元件、电池控制系统和/或电阻。如由图2a、2b可以看到的那样，电子的构件9尤其优选至少部分集成到印制电路板90中。
第一壳体元件2在背对内部空间5的侧面上形成了第一调温结构101。在按图1a、1b、2a和2b的实施方式中，第一调温结构101尤其布置在第一壳体元件2的背对第二壳体元件3的侧面上。此外，图2a或2b也表明，第一遮盖元件141布置在第一壳体元件2处。在此，第一遮盖元件141和第一壳体元件2共同形成了能被调温流体穿流的第一调温空间111。第一调温结构101在此布置在第一调温空间111内。第一遮盖元件141尤其可以材料融合地与第一壳体元件2连接。在此还优选的是，第二密封元件132可以布置在第一壳体元件2和第一遮盖元件141之间。
第二壳体元件3在背对内部空间5的侧面上与第三壳体元件4连接。第二壳体元件3尤其在背对第一壳体元件2的侧面上与第三壳体元件4连接。
第三壳体元件4在此容纳电池控制机构的第二元件62。电池控制机构的第二元件62优选是电气的变压器12。电气的变压器12尤其是直流变压器120。
第三壳体元件4在面朝第二壳体元件2的侧面上形成了第二调温结构102。此外，第二遮盖元件142与第三壳体元件4连接并且流体密封地限定了能被调温流体穿流的第二调温空间112。
此外，图1a或1b尤其表明，电池1具有第一接头151和第二接头152。第一接头151在此构造用于，将调温流体输送给电池1，并且第二接头152在此构造用于，将调温流体从电池1导出。在此，调温流体可以连续地或并行地穿流电池1和尤其是第一调温空间111和第二调温空间112。
总体上由图2a或2b可以看到，第一调温空间111和第二调温空间112分开布置。第一调温空间111尤其在电池1的下方的区域中布置在第一壳体元件2处并且第二调温空间112在电池1的上方的区域中布置在第二壳体元件3和第三壳体元件4之间。
图3a在立体视图中示出了按本发明的电池1的第一种实施方式的第三壳体元件4的底视图。此外，图4a在立体视图中示出了按图3a的第一种按本发明的电池1的第三壳体元件4的实施方式的俯视图。
图3b在立体视图中示出了按本发明的电池1的第二种实施方式的第三壳体元件4的底视图。此外，图4b在立体视图中示出了按图4a的第一种按本发明的电池1的第三壳体元件4的实施方式的俯视图。
第三壳体元件4现在应当借助图3a、3b、4a和4b一起说明。
首先可以看到，第三壳体元件4形成了第二调温结构102。第二调温结构102在第三壳体元件4布置在电池1中时构造在面朝第二壳体元件3的侧面上。
第二调温结构102例如可以包括导流元件161、扰流元件162和限流结构163。此外，第三壳体元件4可以分别包括调温流体入口164和调温流体出口165。用箭头示出的流动导引因此尤其可以构造在第二调温空间112内。
此外，由图3a和3b也可以看到可能的连接元件23，其设计成旋紧点230，旋紧点构造用于与第二壳体元件3连接。
此外，尤其在图3b中也可以看到可能的连接元件24，其设计成旋紧点240，旋紧点构造用于与第二遮盖元件142连接。
此外，图4a或4b还示出了第三壳体元件4的内侧193。第三壳体元件4的内侧193在此在第三壳体元件4布置在电池1中时与第二壳体元件3直接相邻地布置。电池控制机构的第二元件62在此可以与内侧193导热地连接。
在此也可以看到热接触面17，其尤其构造用于导热地连接电池控制机构的第二元件62。此外也可以看到可能的连接元件25，其设计成旋紧点250，该旋紧点构造用于与电池控制机构的第二元件62连接。
在图4b中尤其还可以附加地看到导热元件18，它们可以提高热传导。
图5a示出了根据按本发明的电池1的第一种实施方式的第二遮盖元件142的布置并且图5b示出了根据按本发明的电池1的第二种实施方式的第二遮盖元件142的布置。
在此分别可以看到第三壳体元件4的底侧，其中，第二遮盖元件142与第三壳体元件4连接。由此流体密封地限定了能被调温流体穿流的第二调温空间112。
按照图5a，第二遮盖元件142在此尤其具有用于调温流体入口165和调温流体出口166的穿引部166。借助这些穿引部166实现了到第二壳体元件3上的导引流体的连接。根据图5a，遮盖元件142设计成由金属材料制成的平坦地构造的构件143。第二壳体元件3可以由此平面地连接到遮盖元件142上。
此外，遮盖元件142根据图5b在此具有接头167，所述接头可以导引流体地与第二壳体元件3连接。此外，又可以看到用于相关的旋紧点240的穿引部241并且也例如可以看到旋紧点230。
图5c示出了根据图5b的电池1的第二种实施方式的第二遮盖元件142的上侧。
在此尤其先可以看到穿引部241。
此外还可以看到第三密封元件133，其用于流体密封地密封所形成的第二调温空间112。
此外还示出了第二调温空间112中的所形成的流动导引。
图6a在立体视图中示出了第一种按本发明的电池1的一部分的分解图。
图6b在立体视图中示出了第二种按本发明的电池1的一部分的分解图。
在此可以看到第二壳体元件3和第三壳体元件4。此外也示出了电池控制机构的第一元件61，该第一元件可以包括电气的构件8或电子的构件9，其例如集成到印制电路板90中。此外也可以看到电池控制机构的第二元件62，尤其是电气的变压器12，其例如构造成直流变压器120。
第三壳体元件4在此与第二壳体元件3连接。这种连接例如可以旋紧构造地完成。在此要注意的是，第二遮盖元件142在此分别流体密封地限定第二调温空间112，该第二调温空间因此尤其布置在第二壳体元件3和第三壳体元件4之间。
此外，图6a或6b也示出了连接件187，该连接件用于连接相应的调温流体入口和相应的调温流体出口，因而形成了对第一调温空间111和第二调温空间112的连续的穿流。

Claims (12)

1.电池，包括第一壳体元件（2）和第二壳体元件（3），第一壳体元件和第二壳体元件共同形成了用于容纳电池模块（6）的内部空间（5），
其中，在内部空间（5）中布置有电池模块（6）的多个导电地相互串联和/或并联的电池单体（7），
并且其中，在内部空间（5）中还布置有电池控制机构的第一元件（61），
并且第一壳体元件（2）在背对内部空间（5）和尤其是第二壳体元件（3）的侧面上形成了第一调温结构（101），
并且第二壳体元件（3）在背对内部空间（5）和尤其是第一壳体元件（2）的侧面上还与第三壳体元件（4）连接，
其中，第三壳体元件（4）容纳电池控制机构的第二元件（62），
其特征在于，第三壳体元件（4）在面朝第二壳体元件（3）的侧面上形成了第二调温结构（102），并且第二遮盖元件（142）还与第三壳体元件（4）连接以及流体密封地限定了能被调温流体穿流的第二调温空间（112）。
2.按照前述权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池控制机构的第一元件（61）包括所述电池模块（6）的至少一个电气的构件（8）和/或至少一个电子的构件（9），并且所述电池控制机构的第二元件（62）是电气的变压器（12）、尤其是直流变压器（120）。
3.按照前述权利要求1至2中任一项所述的电池，其特征在于，所述第一壳体元件（2）、所述第二壳体元件（3）和/或所述第三壳体元件（4）分别构造成压铸壳体（20、30、40）。
4.按照前述权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述第一壳体元件（2）和所述第二壳体元件（3）流体密封构造地相互连接，其中，第一密封元件（131）尤其布置在所述第一壳体元件（2）和所述第二壳体元件（3）之间。
5.按照前述权利要求1至4中任一项所述的电池，其特征在于，多个电池单体（7）构造成棱柱形的电池单体（70）。
6.按照前述权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池模块（6）的电气的构件（8）是电池单体连接器和/或导线，和/或所述电池模块（6）的电子的构件（9）是开关、保险元件、电池控制系统和/或电阻。
7.按照前述权利要求1至6中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池控制机构的第一元件（61）集成到印制电路板（9）中。
8.按照前述权利要求1至7中任一项所述的电池，其特征在于，第一遮盖元件（141）与所述第一壳体元件（2）连接并且流体密封地限定了能被调温流体穿流的第一调温空间（111），其中，所述第一遮盖元件（141）尤其材料融合地与所述第一壳体元件（2）连接，并且第二密封元件（132）还布置在所述第一壳体元件（2）和所述第一遮盖元件（141）之间。
9.按照前述权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池（1）构造出第一接头（151），以便将调温流体输送给所述电池（1），并且构造出第二接头（152），以便将调温流体从所述电池（1）导出，其中，所述电池（1）具有以这样的方式构造的调温流体导引结构，即调温流体能够连续地或并行地穿流所述第一调温空间（111）和所述第二调温空间（112）。
10.按照前述权利要求1至9中任一项所述的电池，其特征在于，所述第一调温结构（101）和/或所述第二调温结构（102）分别构造成导流元件（161）、扰流元件（162）和/或限流结构（163）。
11.按照前述权利要求1至10中任一项所述的电池，其特征在于，多个电池单体（7）导热地与所述内部空间（5）的和所述第一调温结构（101）直接相邻布置的第一内侧（191）连接，所述电池控制机构的第一元件（61）与所述内部空间（5）的和所述第三壳体元件（4）直接相邻布置的第二内侧（191）导热地布置，和/或所述电池控制机构的第二元件（62）与所述第三壳体元件（4）的和所述第二壳体元件（3）直接相邻布置的内侧（193）导热地布置。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的电池（1）用于对多个电池单体（7）、第一元件（61）和/或第二元件（62）调温和尤其是冷却的应用，其中，构造成调温液体或调温气体的调温流体环流第一调温结构（101），或者其中，构造成调温液体的调温流体环流第二调温结构（102）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117174982A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 四川荣创新能动力系统有限公司 一种燃料电池的空气出入堆分配结构及其出入堆总成
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