CN117477089A - 具有冷却装置的电池模块和用于制造电池模块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有冷却装置(18)的电池模块(10)，电池模块具有沿第一方向(x)并排布置的多个电芯(14、14a、14b)，其中，冷却装置(18)具有至少一个冷却单元(16)，该冷却单元布置在沿第一方向(x)相邻布置的至少一个第一和第二电芯(14、14a、14b)之间，其中，冷却单元(16)具有第一壁(22)和第二壁(24)以及可被冷却剂流过的第一间隙(28)，该第一间隙在第一方向(x)上由第一壁(22)和第二壁(24)界定。在此，第一壁(22)由第一材料形成，第二壁(24)由与第一材料不同的第二材料形成，其中，第一材料具有比第二材料高的热导率。

Description

具有冷却装置的电池模块和用于制造电池模块的方法
技术领域
本发明涉及一种具有冷却装置的电池模块，其中，电池模块具有沿第一方向并排布置的多个电芯，其中，冷却装置具有至少一个冷却单元，其布置在多个电芯中的沿第一方向相邻布置的至少一个第一和第二电芯之间，其中，冷却单元具有第一壁和第二壁以及可被冷却剂流过的第一间隙，该第一间隙在第一方向上布置在第一壁与第二壁之间，该第一间隙沿第一方向由第一壁界定，逆着第一方向由第二壁界定。此外，本发明还涉及一种用于制造电池模块的方法。
背景技术
通常，电池模块的电芯布置在冷却板上，以便在运行中冷却电芯。为了在此使电芯与冷却板热耦合，可以使用所谓的缝隙填充物。此外，在电芯之间经常使用电芯分隔元件。该电芯分隔元件可以承担不同的功能，并且例如使电芯彼此电绝缘和热绝缘。由此，电芯分隔元件防止电芯间的热传递。该功能在所谓的热失控、即电芯热失控的情况下是有利的，以便保护相邻电芯免受该热负载的影响。目标在此是，避免所谓的热传播、即热蔓延，并且因此避免所有电芯的热失控。此外，由多个电芯构成的复合体通常被预紧。由此防止电芯复合体在电芯通常鼓起的使用寿命期间的膨胀或过度膨胀。
缝隙填充物导致高的材料成本以及在生产和客户服务中的成本。电芯分隔元件同样也是电池中的成本增加因素。
DE 10 2014 217 188 A1描述了一种电池模块，该电池模块具有两个或更多个堆叠的电芯和用于固定相应的电芯以形成电池堆的筒。所述筒中的每个包括与电芯接触的冷却片，其中，冷却片具有两个彼此间隔开的冷却板，以便限定冷却剂流动通道。
由此可以在电芯之间提供冷却，其中，然而电芯也经由筒又非常好地热耦合，这在电芯之一的热传播的情况下是不利的。
JP 2021-098308 A描述了一种多层板，该多层板布置在多个热源之间并且可以从热源引出热量。该板在此包括橡胶层，在橡胶层上，在两侧施加热绝缘层，并且在热绝缘层上又施加作为最外面的层的导热层。热量可以通过导热层从热源引出，而热绝缘层将热源彼此隔离。散热在此特别通过布置在该结构的下侧的冷却装置进行。该散热非常耗费结构空间地设计。此外，对于在电芯之间布置热绝缘的电芯分隔元件的迄今为止的方案，通过热源之间的附加的导热层提供热源之间的更好的热耦合，这在热失控的情况下尽管存在所设置的热绝缘层，但仍具有负面影响。
此外，DE 10 2017 130 068 A1描述了一种电池元件，在电池元件中，除了电芯以外，还集成有具有腔的多腔空心型材形式的导热元件。被调温的多腔空心型材在此与电芯以平面方式接触，其中，电池元件的电极堆被外部的电绝缘件包围，该电绝缘件由外部的膜形成或由该膜和多腔空心型材的热塑性塑料涂层形成。
由此，具有集成的导热元件的电芯的制造被设计得明显更昂贵和复杂。此外，由此在电芯之间不提供热绝缘。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种电池模块和方法，其能够实现对由电池模块包括的电芯的尽可能有效的冷却，并且同时能够实现在电芯之间的尽可能好的热绝缘。
该目的通过具有根据相应的独立权利要求的特征的电池模块和方法来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。
根据本发明的电池模块包括冷却装置和沿第一方向并排布置的多个电芯，其中，冷却装置具有至少一个冷却单元，该冷却单元布置在多个电芯中的沿第一方向相邻布置的至少一个第一和第二电芯之间，其中，冷却单元具有第一壁和第二壁以及可被冷却剂流过的第一间隙，该第一间隙在第一方向上布置在第一壁与第二壁之间，该第一间隙沿第一方向由第一壁界定，逆着第一方向由第二壁界定。在此，第一壁由第一材料形成，第二壁由与第一材料不同的第二材料形成，其中，第一材料具有比第二材料高的热导率。
由此，可以有利地在第一和第二电芯之间提供冷却，通过该冷却可以有利地冷却两个电芯中的至少一个电芯，而同时也可以在两个电芯之间提供、即通过第二壁提供热绝缘，第二壁由具有比第一壁低得多的热导率的材料形成。通过将当前由第一壁和第二壁提供的热绝缘元件和导热元件组合在一起，冷却单元因此附加地得到电芯分隔元件的功能。通过将这种冷却单元安装在两个电芯之间，特别是代替电芯分隔元件，还确保了冷却单元与邻接的电芯之间的机械接触，从而可以省去附加的缝隙填充物或热界面材料。然而特别有利的是，在热失控的情况下，冷却单元还在电芯之间提供附加的“冷壁”。换言之，第一和第二电芯不仅通过由热导率较差的材料制成的第二壁彼此热绝缘，而且还附加地通过位于第一和第二壁之间的可选地可被冷却剂流过的间隙彼此热绝缘，并且在两种情况下都非常好地热绝缘，即不仅在间隙没有被冷却剂流过的情况下，通过位于间隙中的空气或气体层彼此热绝缘，而且也在间隙被冷却剂流过的情况下，通过冷的流过间隙的冷却剂彼此热绝缘。因此，这有利地允许，在电芯之间提供冷却、特别是主动冷却，并且附加地也明显增加电芯之间的热绝缘。
电芯例如可以是棱柱形的电芯、软包电芯或圆形电芯。尤其是形成为软包电芯或圆形电池是特别有利的，因为冷却单元由此可以平面地构造，并且因此可以特别简单地集成在电芯之间。此外，电芯例如可以是锂离子电芯。在此，电芯也可以沿第一方向相互夹紧。换言之，夹紧力可以例如通过夹紧框架沿第一方向或逆着第一方向施加到电芯上，该夹紧框架环绕多个沿第一方向并排布置的电芯的电芯堆。这是特别有利的，因为这促进了冷却单元和与其邻接的电芯之间的接触。由此，在冷却单元和邻接的两个电芯之间没有产生或几乎没有产生空隙。因此，也可以省去冷却单元和相应邻接的电芯之间的附加的缝隙填充物。然而，仍然可想到的是，在第一和/或第二电芯与冷却单元之间设置这样的缝隙填充物、即热界面材料。
电芯此外可以具有垂直于第一方向的长度和宽度，即例如沿第二方向的长度和沿第三方向的宽度，其中，第二方向和第三方向相互垂直并且垂直于第一方向。冷却单元相应也可以在垂直于第一方向的方向上具有长度和宽度，其可以至少近似相当于电芯的长度和宽度。由此可以在邻接的电芯的面对冷却单元的整个电芯表面上，在电芯之间提供冷却和热绝缘。
由于第一材料在此具有比第二材料高的热导率，因此在此优选理解为，第一材料具有比第二材料高至少一个数量级的热导率、即高至少10倍的热导率、优选高至少100倍的热导率。因此，第二材料优选是热绝缘良好的材料，而第一材料是尽可能好地导热的。
在本发明的一个非常有利的设计方案中，第一材料大部分或完全是金属材料、特别是铝，而第二材料至少大部分或完全是塑料。通过金属特别可以提供非常高的热导率，使得金属特别好地适用于形成和提供第一壁。相反，塑料通常具有相对低的热导率，使得塑料特别好地适用于提供第二壁。由铝形成的第一壁的设计是特别有利的，因为铝具有非常高的热导率，并且同时也是特别轻的。形成第二壁的塑料此外也可以是纤维增强的塑料。增强纤维在此不一定必须由塑料制成，而是例如由玻璃或碳制成。
在本发明的另一个非常有利的设计方案中，冷却单元具有面对第一电芯并特别布置在第一电芯上的第一侧面和面对第二电芯并特别布置在第二电芯上的第二侧面，其中，第一侧面由第一壁提供。由具有良好的热导率的材料形成的第一壁因此优选直接且平面地接触第一电芯。在此，电芯的电芯壳体可以可选地在这种接触的区域中或者通常具有例如绝缘膜的形式的电绝缘。由此，电芯与冷却单元电绝缘。因此，通过与冷却单元的第一壁的直接耦合，第一电芯可以有利地由冷却单元特别有效地冷却。
在本发明的另一个有利的设计方案中，第二侧面由第二壁提供。在该情况下，第二电芯直接接触冷却单元的第二壁，该第二壁由具有尽可能低的热导率的材料形成。由此，第二电芯与第一电芯非常好地热绝缘。然而由此，与第一电芯相比，第二电芯通过冷却单元明显不太好地被冷却。然而，这可以通过在该电芯的另一侧面上设置另外的冷却单元以简单的方式得到补偿，该另外的冷却单元例如布置在电池模块的第二电芯与另一个第三电芯之间，使得第二电芯相应与另外的冷却单元的导热性更好的壁直接接触。换言之，这种冷却单元可以布置在每两个沿第一方向相邻布置的电芯之间，使得每个电芯一方面与相关的相邻布置的冷却单元的相应的第一壁直接接触，另一方面在另一侧面上与相关的冷却单元的相应的第二壁接触。这至少适用于不是“边缘电芯”的电芯，其中，这种边缘电芯相应沿第一方向或逆着第一方向具有仅一个单独的相邻的电芯。但是，在这种边缘电芯的两侧分别布置有冷却单元。因此，可以提供被电池模块包括的所有电芯的良好的冷却。由此，相应的冷却单元沿第一方向的结构空间需求此外是非常小的。
在本发明的另一个有利的设计方案中，冷却单元具有第三壁和在第二壁与第三壁之间的可被冷却剂流过的第二间隙，其中，第三壁由具有比第二材料高的热导率的第三材料形成，特别是其中，第三材料和第一材料是相同的。因此，冷却单元可以在第一方向上在两侧提供具有非常高的热导率的冷却表面。由此有利地，可以很好且均匀地冷却与冷却单元邻接的两个电芯。
因此，本发明的另一个有利的设计方案是，冷却单元的面对第二电芯的第二侧面由第三壁提供。因此，邻接于冷却单元的两个电芯能以相同的方式通过冷却单元良好地冷却。为了在第一方向上节省结构空间可以规定，仅在每两个电芯对之间或者在沿第一方向并排布置的多个电芯中的每两个电芯之后，设置这样的冷却单元，使得每个电芯与冷却单元之一的仅一个第一壁或仅一个第二壁接触。因此通过由相应的冷却单元提供的两侧的冷却，能以相同的方式并以节省结构空间的方式提供所有电芯的单侧的冷却。
还可想到的是，这样的冷却单元布置在沿第一方向相邻布置的电芯中的每两个之间。因此，电芯和冷却单元沿第一方向交替布置。由此，可以为每个电芯提供两侧的冷却、或者说两侧均匀良好的冷却。这促进了在电芯内的均匀的温度分布。
在本发明的另一个有利的设计方案中，冷却单元具有在第一壁与第二壁之间的支撑元件以用于相对于第二壁支撑第一壁，并特别还具有在第二壁与第三壁之间的支撑元件。这些支撑元件有利地提高冷却单元相对于沿第一方向和逆着第一方向的压力作用的稳定性。特别是当电池模块的电芯在第一方向上相互夹紧时，这是特别有利的，因为通过支撑元件可以反作用于该夹紧力。由此，不存在第一壁与第二壁之间的间隙、和特别是第二壁与第三壁之间的第二间隙通过夹紧力被压缩或完全挤压在一起的危险。这特别在第一方向上的间隙非常窄的情况下是有利的，因为该间隙在第一方向上测量其厚度，以及整个冷却单元优选最大为几毫米。例如具有两个间隙和三个壁的整个冷却单元的厚度例如最大为20毫米，优选最大为10毫米，而相应具有仅一个间隙和两个壁的整个冷却单元的厚度是大约一半。
在此，支撑元件通常可以具有不同的造型部。例如，这些造型部可以提供为点状的、例如销形的支撑部位，其从第一壁延伸、特别是连续延伸到第二壁，并且可以在所有侧面被流过间隙的冷却剂绕流。然而，支撑元件例如也能以长形延伸的接腿的形式设计，接腿至少在垂直于第一方向的第二方向上延伸，其中，第二方向优选对应于冷却剂可流过间隙的流动方向。由此，通过支撑元件不产生或几乎不产生流动阻力。也就是说，间隙可以通过这种长形延伸的支撑接腿被划分成多个单独的冷却通道。然而，支撑部位也可以设计成，使得在冷却通道之间存在单独的缺口。
此外优选的是，支撑部位也由第二材料形成，特别是由塑料形成。这具有以下优点，即，支撑部位例如可以与第二壁一体形成。具有支撑部位的第二壁例如可以通过压注制成。特别还可想到的是，首先提供第一壁和可选的由金属制成的第三壁，并且在压注方法中对这些壁进行注塑包封，使得在第一壁与可选的第三壁之间形成第二壁，该第二壁具有在第一壁与第二壁之间、并且特别是在第二壁与第三壁之间的相应的支撑部位。此外，在此可能有利的是，第一壁和第三壁例如在第一方向上形成有穿孔，第二材料可以在压注期间经过该穿孔形成支撑部位。由此，支撑部位也可以形成为，使得这些支撑部位在穿透第一壁和可选的第三壁中的穿孔到第一壁或第三壁的背对第二壁的侧面之后具有扩大部，与在螺钉头的情况下类似。由此，可以在第一壁与第二壁之间，并且特别是在第二壁与可选的第三壁之间提供鲁棒的连接。
在本发明的另一个非常有利的设计方案中，冷却单元具有第一冷却剂输入联接部和第一冷却剂引出联接部，冷却剂可经由第一冷却剂输入联接部被输入到第一间隙，被输入到第一间隙的冷却剂可经由第一冷却剂引出联接部被从第一间隙引出，特别是其中，冷却剂可经由冷却单元的第一冷却剂输入联接部或第二冷却剂输入联接部被输入到第二间隙，被输入到第二间隙的冷却剂可经由冷却单元的第一或第二冷却剂引出联接部被从第二间隙引出。
因此，为第一间隙设置有冷却剂输入联接部和冷却剂引出联接部。如果根据本发明的一个设计方案也存在第二间隙，那么要么相同的冷却剂输入联接部也可以用于将冷却剂输入到第二间隙，并且特别地，相同的冷却剂引出联接部也可以用于再次从第二间隙引出冷却剂，要么可以为两个间隙分别设置单独的冷却剂输入联接部和冷却剂引出联接部。这些联接部此外可以分别与共同的收集线路耦合。这意味着，例如，所有冷却剂输入联接部、特别是不同的冷却单元的冷却剂输入联接部可以通过共同的冷却剂输入线路被供给冷却剂，并且相应地，冷却剂可以通过单独的冷却剂引出线路再次引出，所有冷却剂引出联接部、即不同的冷却单元的冷却剂引出联接部可以连接至冷却剂引出线路。由此可以提供特别有效的冷却剂输入和冷却剂引出。
第一冷却剂输入联接部和第一冷却剂引出联接部例如可以布置在冷却单元的相同的侧面或不同的侧面上。如果这些联接部布置在不同的侧面上，那么有利的是，例如将其布置在冷却单元的对置的侧面上。如果这些联接部布置在不同的侧面上，那么冷却剂可以在一侧输入到冷却单元的第一间隙，并且在穿过第一间隙之后又从另一侧面引出。如果这些联接部布置在冷却单元的相同的侧面上，那么上述的支撑部位中的一个例如可以设置为用于提供弯曲的冷却通道的分隔接腿。冷却剂可以相应在一个侧面上被输入到冷却单元的第一间隙，穿过间隙到达另一侧面，相应偏转并且再次返回并且在与冷却剂被输入到冷却单元的相同侧面上，又通过第一冷却剂引出联接部引出。在冷却单元内的由第一间隙提供的冷却通道例如可以U形地延伸，或者也可以在多个蜿蜒的线中曲折地或之字形地或类似地延伸。
然而在此优选的是，当设置有第二间隙时，穿过第一间隙以用于冷却第一电芯的冷却剂也没有穿过第二间隙以用于第二电芯的先前的或随后的冷却。这是有利的，以便提供第一和第二电芯的有效的热退耦。
此外，电池模块可以具有两个侧板，这两个侧板在两侧沿与第一方向垂直的第二方向界定通过多个电芯形成的电芯堆。上述的冷却剂输入线路和冷却剂引出线路可以相应集成到所述侧板中。这两个线路也可以集成到相同的侧板中。因此，存在的结构空间被特别有效地利用。此外，电池模块还可以具有承载板，该承载板在第三方向上界定电池模块或由电芯提供的电芯堆。基板可以形成为附加的冷却板或冷却装置，或者仅用作没有主动冷却功能的载体。由此，可以进一步节省结构空间。首先，不必设置缝隙填充物来将电芯连接到载体上。在此，基板可以同时形成用于承载多个电池模块的承载板。因此，基板可以提供整个电池壳体的底部，在整个电池壳体中布置有多个电池模块、特别是根据本发明的电池模块和根据本发明的实施例的电池模块，以用于形成或提供高压电池。与基板对置地可以布置有整个电池壳体的壳体盖。
根据本发明的另一个有利的设计方案，电池模块具有多个冷却单元，其中，在沿第一方向相邻布置的每两个电芯之间布置有所述多个冷却单元之一。首先如果第二壁表示冷却单元的直接邻接于第二电芯的第二侧面，那么该设计方案是特别有利的。因此，可以提供对每个电芯的有效冷却。替代地也可想到的是，沿第一方向布置的电芯形成多个电芯对，使得每个电芯是最多或恰好一个电芯对的一部分，其中，在相应的电芯对的电芯之间布置有冷却单元之一，使得电芯中的每个电芯在第一方向上布置在冷却单元中的恰好一个冷却单元的旁边。由此提供对相应的电芯的至少单侧的冷却。在该情况下优选的是，冷却单元分别也具有第三壁，因为每个电芯与良好导热的壁、即冷却单元的第一壁或第三壁邻接，尽管这样的冷却单元根本不必布置在每两个电芯之间，而是例如仅布置在每两个电芯之间。
但也可想到其他配置，例如每个电芯不一定必须与冷却单元相邻布置。
此外，本发明还涉及一种用于机动车的高压电池，其中，高压电池具有根据本发明的电池模块或其设计方案之一。特别地，高压电池可以具有多个根据本发明的实施例的电池模块。
此外，本发明还涉及一种具有这种根据本发明的电池模块或其设计方案之一的机动车。
此外，本发明还涉及一种用于制造电池模块的方法，其中，提供具有沿第一方向并排布置的多个电芯的电池模块，并且提供至少一个冷却单元，该冷却单元具有第一壁和第二壁以及可被冷却剂流过的第一间隙，该第一间隙在第一方向上布置在第一壁与第二壁之间，该第一间隙沿第一方向由第一壁界定，逆着第一方向由第二壁界定。此外，将冷却单元布置在多个电芯中的沿第一方向相邻布置的第一和第二电芯之间。在此，提供具有由第一材料形成的第一壁的冷却单元，该第一材料具有比形成第二壁的第二材料高的热导率。
针对根据本发明的电池模块及其实施方式所描述的优点以相同的方式适用于根据本发明的方法。
本发明还包括根据本发明的方法的改进方案，其具有已经结合根据本发明的电池模块的改进方案所描述的特征。由于该原因，在此不再描述根据本发明的方法的相应的改进方案。
根据本发明的机动车优选设计为汽车、特别是乘用汽车或商用汽车，或者设计为大客车或摩托车。
本发明还包括所述实施方式的特征组合。因此，本发明还包括以下实现方案，这些实现方案分别具有多个所述实施方式的特征组合，只要这些实施方式没有被描述为相互排斥的。
附图说明
下面描述本发明的实施例。图中：
图1以侧视图示出根据本发明的实施例的没有侧板的电池模块的示意图；
图2以俯视图示出根据本发明的实施例的带有侧板的图1的电池模块的示意图；
图3以俯视图示出根据本发明的实施例的用于电池模块的冷却单元的示意图；
图4以示意性的横截面图示出根据本发明的实施例的冷却单元和邻接于该冷却单元的侧板的一部分的示意图。
具体实施方式
下面说明的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的部件分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开还应该包括与示出的实施方式特征组合不同的特征组合。此外，所述实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其他特征来补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1示出根据本发明的实施例的电池模块10或其至少一部分的示意图。电池模块10在此以侧视图在没有所示的侧板12的情况下(参见图2)示出。在此，电池模块10包括在堆叠方向x上并排布置的多个电芯14，例如在该示例中为第一电芯14a和第二电芯14b。在两个电芯14a、14b之间布置有冷却单元16作为冷却装置18的一部分。随后还被详细说明的冷却单元16具有直接邻接于第一电芯14a的第一侧面16a和直接邻接于第二电芯14b的第二侧面16b。
电芯14优选设计为棱柱形的电芯或软包电芯。冷却单元16设计为一种冷却板，其相应放置在棱柱形的电芯14或软包电芯14之间。可选地，电芯14也可以在x方向上相互夹紧并且由此预紧。作用到电芯14上的预紧力在图1中通过箭头F示意性示出。
图2以俯视图示出图1的电池模块10和现在示出的侧板12的示意图。因此，电池模块10可以如图1所描述的那样设计。在此，侧板12可以是模块壳体或包围电池模块或电芯堆20的框架的一部分。侧板12也可以是上述的夹紧装置的一部分。侧板也可以是整个电池壳体的一部分，例如被作为侧壁或分隔壁提供，其将电池壳体的接纳区域彼此分离或侧向界定该接纳区域。此外，电池模块10还可以具有多个另外的电芯14。在此，这种冷却单元16可以布置在沿x方向相邻布置的每两个电芯14之间。但也可以规定，沿x方向仅在每两个电芯14之后才布置这样的冷却单元16。这特别还可以与冷却单元16本身的设计相关。
图3以朝所示的z方向的俯视图示出根据本发明的实施例的用于电池模块10的冷却单元16的示意图。在此，冷却单元16具有第一壁22和第二壁24，并且此外在该示例中还具有第三壁26。在此，在第一壁22与第二壁24之间提供第一间隙28，在第二壁24与第三壁26之间提供第二间隙30。第一壁22和特别还有第三壁26在此由具有比形成第二壁24的材料大得多的热导率的材料形成。优选地，第一壁22和第三壁26是金属壁、例如由铝制成，第二壁24是塑料壁。因此，通过第二壁24提供热绝缘体24，该热绝缘体布置在两个外壁22、26之间的中间位置，这些外壁又在冷却单元16的表面上提供热导体。此外，在该示例中，在第一壁22与第二壁24之间以及在第二壁24与第三壁26之间布置有相应的支撑元件32。在绝缘体24与导体22、26之间可以例如利用蜂窝结构来加强，该蜂窝结构相应提供这样的支撑元件32。在此，这些支撑元件32可以点状地设置，例如以凸起结构的形式或以销的形式设置在第二壁24上，或者也能以长形的接腿等的形式设置，特别是设置在第二壁24的面对第一壁22和第三壁26的壁表面上。
作为具体的示例，铝板可以作为第一壁22和第三壁26在中间利用塑料被注塑包封，以提供第二壁24。在此，同时也可以提供支撑元件32，其优选同样由塑料制成，并且优选与第二壁24一体地设计。
如果支撑元件32以长形延伸的接腿的形式设计，那么优选的是，这些支撑元件与流动方向平行地取向，冷却介质应该沿该流动方向流过冷却单元16、特别是相应的间隙28、30。该流动方向至少大部分基本上平行于在此示出的y方向。但是，沿z方向和/或逆着z方向的流过也是可想到的。
原则上优选的是，冷却介质流过绝缘体24与导体22、26之间的空腔28、30。然而原则上，冷却单元16也可以独立用作电芯分隔元件。换言之，不一定必须能通过冷却单元16提供主动冷却，而是冷却单元16也可以用作被动冷却元件。壁22、26与主动冷却的热耦合在此是有利的。
在任何情况下都可以有利地通过冷却单元16提供邻接的电芯14的特别有效的冷却，并且同时可以通过绝缘体24并且特别通过间隙28、30提供两个电芯14之间的非常好的热退耦，间隙可选地也可以被冷却介质、例如水或具有添加剂的水流过，在这两个电芯之间布置有冷却单元16。尤其是当在间隙28、30中存在冷的冷却液体时，两个邻接的电芯14在某种程度上通过冷壁热退耦。这特别是在其中一个电芯14的热失控的情况下是非常有利的，因为可以明显更有效地防止热蔓延到相邻的电芯14上。此外优选的是，在这样的冷却单元16与邻接的电芯14之间没有缝隙填充物。然而，在该情况下也可想到的是，在冷却单元16与相应邻接的电芯14之间仍然设置有缝隙填充物。与冷却装置的常规布置不同地，在当前情况下通过缝隙填充物在电芯之间没有制造热桥，在所述冷却装置的常规布置中电芯通常布置在共同的冷却板上。由此附加地提高安全性。
图4以示意性的垂直于所示的x方向的横截面图示出冷却单元16和侧壁12的示意图。冷却单元16在此具有至少有一个入口、即冷却剂输入联接部34，和出口、即冷却剂引出联接部36。冷却剂能通过入口34被输入至冷却单元16，并且能通过出口36再次被引出。在此可以为每个间隙28、30设置这样的入口34和出口36，或者入口34可以用作两个间隙28、30的共同的入口，并且相应地，出口36也可以用作两个间隙28、30的共同的出口。此外，入口34在此与作为冷却剂输入线路的第一收集管38流动耦合，并且出口36相应与相应作为冷却剂引出线路的第二收集管40流动耦合。在该示例中，冷却剂输入线路38和冷却剂引出线路40可以在相应的侧板12内沿x方向或逆着x方向延伸，并被集成到这些侧板中。这能够实现特别节省结构空间的布置。也可想到的是，将冷却剂输入联接部34和冷却剂引出联接部36以及相应的收集线路38、40特别是在这里所示的y方向上布置在冷却单元16的相同的侧面上，从而例如可以将其集成到相同的侧板12中。代替在此所示的收集管，多个冷却单元16的各个入口34以及各个出口36也可以经由单独的供给线路被供给。因此，入口34和出口36可以单独被供给，或者以收集管38、40被供给，它们可以如描述的那样被集成到侧板12中。入口和出口的数量和位置也是可变的，即可以任意不同地设计。
通常，无需在每个电芯14之间安装这样的形式为冷却板的冷却单元16。电芯14分别也可以仅在一侧被冷却。这能以如下方式实现，即，仅在每两个电芯14之后布置这样的冷却单元16，或者为每个冷却单元16设置仅一个热导体22。换言之，参考图3，冷却单元16也可以可选地设计为，使得不是第三壁26、而是第二壁24同时提供冷却单元16的第二侧面16b。在该情况下也就省去第三壁26以及在第二壁24与第三壁26之间的相应的支撑元件32。在此，提供热绝缘体的第二壁24直接邻接于第二电芯14b。相应地，第二电芯14b通过冷却单元16没有如第一电芯14a一样地被冷却或没有如第一电芯一样强地被冷却。然而，与第二电芯14b相邻地，在另一侧面上同样设置有这种冷却单元16，从而第二电芯14b相应邻接于第一壁22并且因此邻接于冷却单元16的热导体。由此也可以提供对相应的电芯16的单侧的冷却。此外，以该方式可以减小在x方向上所需的结构空间。
此外仍然可能的是，仍以常规方式附加地冷却电池底部、即电池模块10的下侧，该下侧当前在图1中利用10a表示。因此在电池模块10的底部10a处可以布置冷却板或常规的冷却装置，其可以由电池壳体底部提供。
总体上，这些示例示出，本发明如何能够提供具有防热传播功能的冷却板。

Claims (10)

1.一种具有冷却装置(18)的电池模块(10)，
-其中，电池模块(10)具有沿第一方向(x)并排布置的多个电芯(14、14a、14b)，
-其中，冷却装置(18)具有至少一个冷却单元(16)，所述至少一个冷却单元布置在所述多个电芯(14、14a、14b)中的沿第一方向(x)相邻布置的至少一个第一和第二电芯(14、14a、14b)之间，
-其中，冷却单元(16)具有第一壁(22)和第二壁(24)以及能被冷却剂流过的第一间隙(28)，该第一间隙在第一方向(x)上布置在第一壁(22)与第二壁(24)之间，该第一间隙沿第一方向(x)由第一壁(22)界定，逆着第一方向由第二壁(24)界定，
其特征在于，
第一壁(22)由第一材料形成，第二壁(24)由与第一材料不同的第二材料形成，其中，第一材料具有比第二材料高的热导率。
2.根据权利要求1所述的电池模块(10)，
其特征在于，
第一材料大部分或完全是金属材料、特别是铝，而第二材料至少大部分或完全是塑料。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，
其特征在于，
冷却单元(16)具有面对第一电芯(14、14a)并特别布置在第一电芯(14、14a)上的第一侧面(16a)和面对第二电芯(14、14b)并特别布置在第二电芯(14、14b)上的第二侧面(16b)，其中，第一侧面(16a)由第一壁(22)提供。
4.根据权利要求3所述的电池模块(10)，
其特征在于，
第二侧面(16b)由第二壁(24)提供。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块(10)，
其特征在于，
冷却单元(16)具有第三壁(26)和在第二壁(24)与第三壁(26)之间的能被冷却剂流过的第二间隙(30)，其中，第三壁(26)由热导率比第二材料高的第三材料形成，特别是其中，第三材料和第一材料是相同的。
6.根据权利要求5所述的电池模块(10)，
其特征在于，
冷却单元(16)的第二侧面(16b)由第三壁(26)提供。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，
其特征在于，
冷却单元(16)具有在第一壁(22)与第二壁(24)之间的支撑元件(32)以用于相对于第二壁(24)支撑第一壁(22)，并特别还具有在第二壁(24)与第三壁(26)之间的支撑元件(32)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，
其特征在于，
冷却单元(16)具有第一冷却剂输入联接部(34)和第一冷却剂引出联接部(36)，冷却剂能经由第一冷却剂输入联接部被输入到第一间隙(28)，被输入到第一间隙(28)的冷却剂能经由第一冷却剂引出联接部被从第一间隙引出，特别是其中，冷却剂能经由冷却单元(16)的第一冷却剂输入联接部(34)或第二冷却剂输入联接部被输入到第二间隙(28)，被输入到第二间隙(28)的冷却剂能经由冷却单元(16)的第一或第二冷却剂引出联接部(36)被从第二间隙引出。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电池模块(10)，
其特征在于，
电池模块(10)具有多个冷却单元(16)，
-其中，在沿第一方向(x)相邻布置的每两个电芯(14、14a、14b)之间布置有所述多个冷却单元(16)之一，或
-其中，沿第一方向(x)布置的电芯(14、14a、14b)形成多个电芯对，使得每个电芯(14、14a、14b)是最多或恰好一个电芯对的一部分，其中，在相应的电芯对的电芯(14、14a、14b)之间布置有所述多个冷却单元(16)之一，使得电芯(14、14a、14b)中的每个电芯在第一方向(x)上布置在所述多个冷却单元(16)中的恰好一个冷却单元的旁边。
10.一种用于制造电池模块(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供具有沿第一方向(x)并排布置的多个电芯(14、14a、14b)的电池模块(10)，
-提供至少一个冷却单元(16)，所述至少一个冷却单元具有第一壁(22)和第二壁(24)以及能被冷却剂流过的第一间隙(28)，该第一间隙在第一方向(x)上布置在第一壁(22)与第二壁(24)之间，该第一间隙沿第一方向(x)由第一壁(22)界定，逆着第一方向由第二壁(24)界定，
-将冷却单元(16)布置在所述多个电芯(14、14a、14b)中的沿第一方向(x)相邻布置的第一和第二电芯(14、14a、14b)之间，
其特征在于，
提供具有由第一材料形成的第一壁(22)的冷却单元(16)，第一材料具有比形成第二壁(24)的第二材料高的热导率。
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