CZ310052B6 - Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou - Google Patents

Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou Download PDF

Info

Publication number
CZ310052B6
CZ310052B6 CZ2020-506A CZ2020506A CZ310052B6 CZ 310052 B6 CZ310052 B6 CZ 310052B6 CZ 2020506 A CZ2020506 A CZ 2020506A CZ 310052 B6 CZ310052 B6 CZ 310052B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
distributor
battery cells
heat exchanger
flange
cylindrical battery
Prior art date
Application number
CZ2020-506A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2020506A3 (cs
Inventor
Tomáš Nováček
Original Assignee
Qoolers S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qoolers S.R.O. filed Critical Qoolers S.R.O.
Priority to CZ2020-506A priority Critical patent/CZ310052B6/cs
Priority to EP21195054.8A priority patent/EP3968440A1/en
Priority to EP21195062.1A priority patent/EP3968441A1/en
Publication of CZ2020506A3 publication Critical patent/CZ2020506A3/cs
Publication of CZ310052B6 publication Critical patent/CZ310052B6/cs

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Vynález se týká tepelného výměníku pro cylindrické bateriové články plněného kapalinou, který zahrnuje minimálně jednu polymerní trubku (2) s integrovanými kanálky pro proudění teplosměnného média a alespoň jeden rozdělovač (1), vstupní komoru (6) spojenou s rozdělovačem (1) a výstupní komoru (7) spojenou s rozdělovačem (1), přičemž jeden konec polymerní trubky (2) je spojen se vstupní komorou (6) přes rozdělovač (1) a druhý konec polymerní trubky (2) je spojen s výstupní komorou (7) přes rozdělovač (1). Polymerní trubka (2) je v kontaktu s množinou alespoň dvou cylindrických bateriových článků (3). Tepelný výměník dále zahrnuje těsnění (8) a přírubu (9), přičemž polymerní trubka (2) je k rozdělovači (1) připojena prostřednictvím příruby (9) a těsnění (8). Těsnění (8) obepíná celý obvod polymerní trubky (2) a nachází se mezi přírubou (9) a rozdělovačem (1). Rozdělovač (1) je spojen s přírubou (9).

Description

Tepelny vymenik pro cylindrické bateriové clânky plnënÿ kapalinou
Oblast techniky
Vynâlez se tÿkâ oblasti vÿmenikù tepla, urcenÿch zejména pro chlazeni, popr. ohrev cylindrickÿch bateriovÿch clânkù (akumulâtorù), které jsou serazeny vedle sebe, popr. nad sebou a vytvâri tak bateriovÿ modul, kterÿ se pouzivâ napr. v elektrickÿch vozidlech jako zdroj energie.
Presneji se tÿkâ tepelného vÿmeniku obsahujiciho polymerni trubky s integrovanÿmi kanâlky, kterÿmi protékâ tepelne regulované médium.
Dosavadni stav techniky
V soucasné dobe se pro tepelnou regulaci cylindrickÿch bateriovÿch clânkù a jejich sestav do bateriovÿch modulù pouzivaji hlinikové tepelné vÿmeniky. Tyto tepelné vÿmeniky jsou slozeny z hlinikovÿch extrudovanÿch trubek opatrenÿch elektrickou izolaci a k sobe navzâjem spojenÿch vstupnimi a vÿstupnimi pripojovacimi komorami, které kompletuji a uzaviraji vnitrni okruh tepelného vÿmeniku, v nemz proudi kapalné teplosmenné médium, nejcasteji smes vody a glykolu. Chladici extrudované trubky s elektrickou izolaci jsou pred-formovâny a umisteny mezi jednotlivé bateriové clânky.
Pozadovanâ funkcnost tepelného vÿmeniku a efektivita prestupu tepla mezi chladicimi trubkami a chlazenÿmi bateriovÿmi clânky jsou zâvislé na jejich stâlém kontaktu a velikosti teplosmenné plochy, tloust’ce a tepelné propustnosti elektrické izolace. Velikost teplosmenné plochy dâle zâvisi na flexibilité a z ni vyplÿvajici minimâlni polomer ohybu teplosmenné trubky, kterâ umoznuje lepsi tvarovâni trubky kolem bateriovÿch clânkù.
V dùsledku vzniku vibraci, teplotniho a tlakového namâhâni pri provozu se v mistech spojeni mezi hlinikovÿmi komorami a k nim pripâjenÿmi trubkami vytvâri praskliny, kterÿmi nâsledne unikâ chladici médium a zpùsobuje kritické selhâni celého systému.
Pro zajisteni dostatecné teplosmenné plochy a stâlého kontaktu jsou kladeny vysoké nâroky na presnost vÿroby chladicich trubek a vsech chlazenÿch komponent, coz zpùsobuje zvÿsené nâklady na vÿrobu. Rùznâ tepelnâ roztaznost jednotlivÿch komponent umistenÿch v blizkosti tepelného vÿmeniku mùze docasne zpùsobit ztrâtu kontaktu teplosmennÿch ploch nebo v opacném pripade nezâdouci deformaci tepelného vÿmeniku a nâslednÿ vznik praskliny a ùnik média. Pouziti hlinikovÿch tepelnÿch vÿmenikù zpùsobuje nezâdouci vÿrazné navÿseni hmotnosti a zâstavbovÿch rozmerù bateriovÿch modulù.
Veskeré komponenty jsou vyrobeny z elektricky vodivÿch materiâlù a v mistech s rizikem vzniku zkratu bateriového modulu musi bÿt opatreny elektrickou izolaci, kterâ navysuje vÿrobni nâklady, hmotnost a zâstavbové rozmery a snizuje ùcinnost prestupu tepla.
Ùkolem tohoto vynâlezu je vytvorit kompaktni tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clânky, kterÿ bude mit vyssi efektivitu prenosu tepla a tim i vyssi tepelnÿ vÿkon se schopnosti efektivne absorbovat vibrace a tepelnou roztaznost jednotlivÿch komponent bez nutnosti dodatecné elektrické izolace jednotlivÿch komponent. Zâroven se snizi hmotnost, zâstavbové rozmery a pozadavky na presnost vÿroby.
- 1 CZ 310052 B6
Podstata vynâlezu
Vÿse uvedeného ùkolu je dosazeno u tepelného vÿmeniku pro cylindrické bateriové clânky, jehoz podstatou jsou polymerni trubky s integrovanÿmi kanâlky nazÿvané také nekdy jako „multiport“ trubky, jejichz oba konce ùsti do jediného rozdelovace se dvema integrovanÿmi kanalky. Pnvod a odvod teplosmenné kapaliny je zajisten pomoci vstupnich a vÿstupnich hrdel, pomoci nichz je tepelnÿ vÿmenik pripojen na chladici okruh vozidla. Vstupni a vÿstupni komory propojuji hrdla s rozdelovacem a usmernuji prùtok teplosmenné kapaliny. Polymerni trubky jsou pripojeny k rozdelovaci pomoci tesneni, které je schopné absorbovat vibrace a tepelnou roztaznost jednotlivÿch komponent. Tesneni je ulozeno v drazce na rozdelovaci nebo na pnrube a nasledne stlaceno pnpojenim pnruby k rozdelovaci. Hrdla, komory, rozdelovac a pnruba mohou bÿt spojeny lepenim, svarovânim, sroubovÿm nebo jinÿm mechanickÿm spojem. Celÿ tepelnÿ vÿmenik je mozné vyrobit z elektricky nevodivÿch materiâlù, a proto nepotrebuje dodatecnou elektrickou izolaci.
Jeden ze dvou integrovanÿch kanâlkù v rozdelovaci je opatren odvzdusnovacim ventilem, kterÿ se po instalaci tepelného vÿmeniku do bateriového modulu nachazi v nejvyssim miste tepelného vÿmeniku a umoznuje tak spravné a ùplné naplneni tepelného vÿmeniku kapalinou.
Specifickÿ profil a mala tlousfka steny polymerni trubky s integrovanÿmi kanalky umoznuje snadné tvarovani kolem bateriovÿch clankù a efektivnejsi prenos tepla mezi teplosmennou kapalinou proudici v polymerni trubce a bateriovÿmi clanky, které jsou v tesném a diky flexibilite polymerù také ve stalém kontaktu. V zadném miste polymerni trubky nedochâzi ke zborceni profilu a naslednému zaslepeni, prasknuti nebo jinému poskozeni trubky.
Vznikne tak tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clanky plnenÿ kapalinou s vÿrazne vyssim vÿkonem, nizsi hmotnosti a vÿrobnimi naklady, kompaktnejsimi rozmery a bez nutnosti dodatecné elektrické izolace. Usporené misto, hmotnost a finance lze vyuzit pro navÿseni poctu bateriovÿch clankù a pouziti odvzdusnovaciho ventilu zjednodusuje plneni tepelného vÿmeniku bez nutnosti dodatecné manipulace.
Objasneni vÿkresù
Vynâlez bude dâle objasnen pomoci prikladù mozného provedeni tepelného vÿmeniku pro cylindrické bateriové clânky plneného kapalinou.
Varianta c. 1:
Obr. 1. - axonometrickÿ pohled rozpadu sestavy mozného provedeni tepelného vÿmeniku.
Obr. 2. - podélnÿ rez vedenÿ stredem 1. z 2 integrovanÿch kanâlkù rozdelovace.
Obr. 3. - pricnÿ rez vedenÿ skrze prirubu a polymerni trubky.
Varianta c. 2:
Obr. 4. - axonometrickÿ pohled rozpadu sestavy mozného provedeni tepelného vÿmeniku.
Obr. 5. - podélnÿ rez vedenÿ stredem 1. z 2 integrovanÿch kanâlkù rozdelovace.
Obr. 6. - pricnÿ rez vedenÿ skrze priruby a polymerni trubky.
Varianta c. 3:
Obr. 7. - axonometrickÿ pohled rozpadu sestavy mozného provedeni tepelného vÿmeniku.
Obr. 8. - podélnÿ rez vedenÿ stredem 1. z 2 integrovanÿch kanâlkù rozdelovace.
Obr. 9. - pricnÿ rez vedenÿ skrze rozdelovac, tesneni a polymerni trubky.
Obr. 10. -pricné rezy dvou rùznÿch polymernich trubek s integrovanÿmi kanâlky.
- 2 CZ 310052 B6
Priklad uskutecneni vynâlezu
Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clânky plnenÿ kapalinou, jehoz rozpad sestavy je zobrazen na obr. 1, sestâvâ ze ctyr polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky, jejichz oba konce jsou nejprve protazeny k tomu urcenÿmi otvory v prirube 9 a nâsledne osmi tesnenimi 8, ktera jsou poté umistena do drazek na prirube 9. Priruba 9 spojenim s rozdelovacem 1 vytvori tlak na tesneni 8 a vzâjemne utesni prirubu 9 s rozdelovacem 1 a konce ctyr polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanalky. K rozdelovaci 1 jsou pripojeny vstupni komora 6 a vÿstupni komora 7 napr. vibracnim svarovânim, lepenim nebo mechanickÿm spojem. Rozdelovac 1 je opatren odvzdusnovacim ventilem 4 s tesnenim ventilu 5. Priruba 9 je k rozdelovaci 1 pripojena pomoci ctyr sroubovÿch spojù 10. Tento typ spoje mùze bÿt nahrazen svarovanim, lepenim nebo jinÿm mechanickÿm spojem. Cylindrické bateriové clanky 3 jsou ulozeny mezi polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanalky tak, aby mezi nimi bylo dosazeno tesného kontaktu teplosmennÿch ploch a ùspory mista.
Na obr. 2 je zobrazen podélnÿ rez vedenÿ stredem jednoho ze dvou integrovanÿch kanalkù rozdelovace 1 spolu s detailem B ulozeni tesneni 8 do drazky na prirube 9 a utesneni rozdelovace 1 a polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanalky. Na podélném rezu je zobrazena efektivnejsi jedna ze dvou variant ulozeni polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanalky mezi bateriové clanky 3.
Na obr. 3 je zobrazen pncnÿ rez vedenÿ skrze prirubu 9 a polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanalky, kde jsou znazorneny ctyri sroubové spoje 10 priruby 9 a rozdelovace 1, které mohou bÿt nahrazeny napr. vhodnÿm tvarovÿm spojem, svarovanim nebo lepenim.
Obdobna varianta tepelného vÿmeniku pro cylindrické bateriové clanky plnené kapalinou, jehoz rozpad sestavy je zobrazen na obr. 4, sestâvâ ze ctyr polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky, jejichz konce jsou nejprve protazeny k tomu urcenÿmi otvory v pnrubâch 9 a nâsledne tesnenimi 8, kterâ jsou poté umistena do drâzek na pnrubâch 9. Priruba 9 spojenim s rozdelovacem 1 vytvori tlak na tesneni 8 a vzâjemne utesni priruby 9 s rozdelovacem 1 a konce ctyr polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky. K rozdelovaci 1 jsou pripojeny vstupni komora 6 a vÿstupni komora 7 napr. vibracnim svarovânim, lepenim nebo mechanickÿm spojem. Rozdelovac 1 je opatren odvzdusnovacim ventilem 4 s tesnenim ventilu 5. Priruby 9 jsou k rozdelovaci 1 jednotlive pripojeny pomoci tvarového spoje. Tento typ spoje mùze bÿt nahrazen svarovânim, lepenim nebo jinÿm mechanickÿm spojem. Cylindrické bateriové clânky 3 jsou ulozeny mezi polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanâlky tak, aby mezi nimi bylo dosazeno tesného kontaktu teplosmennÿch ploch a ùspory mista.
Na obr. 5 je zobrazen podélnÿ rez vedenÿ stredem jednoho ze dvou integrovanÿch kanâlkù rozdelovace 1 spolu s detailem D ulozeni tesneni 8 do drâzky na prirube 9, utesneni rozdelovace 1 a polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanâlky a tvarového spojeni priruby 9 s rozdelovacem 1.
Na obr. 6 je zobrazen pncnÿ rez vedenÿ skrze prirubu 9 a polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanâlky, kde jsou znâzorneny dva integrované kanâlky rozdelovace 1 a jejich napojeni na vstupni komoru 6, oba konce polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky a vÿstupni komoru 7, které je shodné s prvni variantou tepelného vÿmeniku pro cylindrické bateriové clânky plnené kapalinou, jehoz rozpad sestavy je zobrazen na obr. 1.
Obdobnâ varianta tepelného vÿmeniku pro cylindrické bateriové clânky plnené kapalinou, jehoz rozpad sestavy je zobrazen na obr. 7, sestâvâ ze ctyr polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky, jejichz konce jsou nejprve vlozeny do prislusnÿch otvorù v rozdelovaci 1 a poté je prostrednictvim vstupnich otvorù na rozdelovaci 1 aplikovâno tesneni 8 do dutin rozdelovace 1 kolem polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky. Tesneni 8 mùze bÿt aplikovâno metodou liti nebo vstrikovâni. Aplikované tesneni 8 prilne k povrchu rozdelovace 1 a polymernich trubek
- 3 CZ 310052 B6 s integrovanÿmi kanâlky a komponenty vzâjemne utesni. K rozdelovaci 1 jsou pripojeny vstupni komora 6 a vÿstupni komora 7 napr. vibracnim svarovânim, lepenim nebo mechanickÿm spojem. Rozdelovac 1 je opatren odvzdusnovacim ventilem 4 s tesnenim ventilu 5. Cylindrické bateriové clânky 3 jsou ulozeny mezi polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanalky tak, aby mezi nimi bylo dosazeno tesného kontaktu teplosmennÿch ploch a ùspory mista.
Na obr. 8 je zobrazen podélnÿ rez vedenÿ stredem jednoho ze dvou integrovanÿch kanâlkù rozdelovace 1 spolu s detailem E ulozeni tesneni 8 do dutin v rozdelovaci 1 a utesneni rozdelovace 1 a polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanalky.
Na obr. 9 je zobrazen pricnÿ rez vedenÿ skrze rozdelovac 1, tesneni 8 a polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanalky, kde jsou znazorneny dva integrované kanalky rozdelovace 1 a jejich napojeni na vstupni komoru 6, oba konce polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanalky a vÿstupni komoru 7. Je zde také znâzorneno osm vstupnich otvorù 14a a osm odvzdusnovacich otvorù 14b na rozdelovaci 1, prostrednictvim nichz je aplikovâno tesneni 8. Pocet, tvar, velikost, umisteni a jiné parametry vstupnich otvorù 14a a odvzdusnovacich otvorù 14b mohou bÿt libovolne upravovâny podle potreb aplikace tesneni 8.
Obdobnâ varianta tepelného vÿmeniku pro cylindrické bateriové clânky plnené kapalinou, mùze bÿt vytvorena z libovolného poctu polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky, jejichz konce jsou pripojeny ke dvema rùznÿm rozdelovacùm 1 nebo ke dvema stejnÿm rozdelovacùm 1 s libovolnÿm poctem integrovanÿch kanâlkù v jednotlivÿch rozdelovacich 1. Toho Ize s vÿhodou vyuzit pro aplikaci obousmerného proudeni kapaliny kolem bateriovÿch clânkù 3, pricemz ulozeni i pripojeni polymernich trubek 2 s integrovanÿmi kanâlky k rozdelovacùm 1, prostrednictvim tesneni 8 a priruby 9 je shodné s predchozimi variantami.
Polymerni trubka 2 s integrovanÿmi kanâlky je komponenta, prostrednictvim niz dochâzi k tepelné vÿmene mezi bateriovÿmi clânky 3 a teplosmennÿm mediem - kapalinou, kterâ proudi integrovanÿmi kanâlky a dâl pres tepelnÿ vÿmenik do chladiciho okruhu vozidla. Polymerni trubka 2 s integrovanÿmi kanâlky je charakteristickâ svÿm profilem, jehoz dve varianty jsou znâzorneny na obr. 10. Sirka profilu a v miste integrovaného kanâlku je vzdy vetsi nez sirka profilu c v miste zùzeni mezi dvema integrovanÿmi kanâlky. Zâroven plati, ze vzdâlenost mezi jednotlivÿmi kanâlky d je vetsi nebo rovna tlousfce steny b. Tim je dosazeno dvou a vice teplosmennÿch ploch a/nebo tecen polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanâlky s redukovanou tlousfkou steny b, kterâ je mensi nez 0,5 mm pri zachovâni vysoké odolnosti vùci vnitrnimu tlaku a prostorové flexibility s velmi malÿm polomerem ohybu. Polymerni trubka 2 s integrovanÿmi kanâlky mùze bÿt vyrobena z polymerù a polymernich kompozitù metodou extrudovâni, popripade upravena do finâlniho tvaru nâslednÿm dlouzenim.
Rozdelovace 1 jsou komponenty zajisfujici rovnomernou distribuci a usmernovâni kapaliny do jednotlivÿch integrovanÿch kanâlkù v polymernich trubkâch 2 a na jejich druhém konci z nich zâroven kapalinu seskupuji a odvâdi prostrednictvim pripojenÿch hrdel a komor. Rozdelovace 1 mohou bÿt vyrobeny z polymerù a polymernich kompozitù metodou vstrikovâni nebo mohou bÿt vyrobeny z kovovÿch materiâlù, slozeny z nekolika lisovanÿch câsti, které jsou k sobe pripojeny metodou pâjeni nebo vyrobeny metodou odlévâni a nâsledne opatreny elektrickou izolaci.
Vstupni komora 6 a vÿstupni komora 7 jsou komponenty zajisfujici slozitou tvarovou redukci mezi hrdlem a rozdelovacem 1 a zâroven distribuci a usmernovâni kapaliny do rozdelovace 1. Na vstupni komoru 6 a vÿstupni komoru 7 Ize s vÿhodou umistit senzory, drzâky a/nebo odvzdusnovaci ventily 5. Vstupni komora 6 a vÿstupni komora 7 mohou bÿt vyrobeny z polymerù a polymernich kompozitù metodou vstnkovâni nebo mohou bÿt vyrobeny z kovovÿch materiâlù, slozeny z nekolika lisovanÿch câsti, které jsou k sobe pripojeny metodou pâjeni nebo vyrobeny metodou odlévâni nebo hydroformingem a nâsledne opatreny elektrickou izolaci.
- 4 CZ 310052 B6
Priruby 9 jsou komponenty zajistujici stâlou kompresi a pozici tesneni 8. Pro dosazeni ùcelu priruby 9 je nutnâ jeji prostorovâ tuhost a pevnost, ktera mùze bÿt optimalizovâna pomoci zeber, prolisù nebo napr. vhodnÿm vklâdânim kovovÿch vlozek do zâkladniho materialu. Priruba 9 mùze bÿt rozdelena na nekolik mensich prirub 9 a stejne tak nekolik prirub 9 mohou bÿt spojeny 5 do jediné priruby 9. Priruby 9 mohou bÿt vyrobeny z polymerù a polymernich kompozitù metodou vstfikovani nebo mohou bÿt vyrobeny z kovovÿch materiâlù, slozeny z jedné a vice lisovanÿch câsti, které mohou bÿt k sobe pfipojeny metodou pâjeni, toxovani nebo svafovani nebo mohou bÿt vyrobeny metodou odlévâni a nâsledne opatfeny elektrickou izolaci.
Tesneni 8 je komponenta zajistujici utesneni spoje polymerni trubky 2 s integrovanÿmi kanâlky a rozdelovace 1. Tesneni 8 mùze bÿt vyrobeno z elastomerù nebo kompozitnich materiâlù, napf. metodou lisovâni nebo vstfikovâni. Tesneni 8 mùze bÿt aplikovâno primo na polymerni trubku 2 s integrovanÿmi kanâlky nebo polymerni trubka 2 s integrovanÿmi kanâlky mùze bÿt protazena skrze otvor v tesneni 8 tvarem prizpùsobenÿm profilu polymerni trubky 2 s integrovanÿmi 15 kanâlky.

Claims (6)

1. Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clânky plnenÿ kapalinou zahrnujici alespon jednu polymerni trubku (2), ktera zahrnuje integrované kanâlky pro proudeni teplosmenného média, a alespon jeden rozdelovac (1), vstupni komoru (6) spojenou s rozdelovacem (1) a vÿstupni komoru (7) spojenou s rozdelovacem (1), pricemz jeden konec polymerni trubky (2) je spojen se vstupni komorou (6) pres rozdelovac (1) a druhÿ konec polymerni trubky (2) je spojen s vÿstupni komorou (7) pres rozdelovac (1), pricemz polymerni trubka (2) je v kontaktu s mnozinou alespon dvou cylindrickÿch bateriovÿch clânkù (3), vyznacujici se tim, ze dale zahrnuje tesneni (8) a prirubu (9), pricemz polymerni trubka (2) je k rozdelovaci (1) pripojena prostrednictvim priruby (9) a tesneni (8), a ze tesneni (8) obepinâ celÿ obvod polymerni trubky (2) a nachazi se mezi prirubou (9) a rozdelovacem (1), pricemz rozdelovac (1) je spojen s prirubou (9).
2. Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clanky plnenÿ kapalinou podle naroku 1, vyznacujici se tim, ze spojenim priruby (9) a rozdelovace (1) je tesneni (8) alespon castecne deformovano pro utesneni spoje polymerni trubky (2) s rozdelovacem (1).
3. Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clanky plnenÿ kapalinou podle naroku 1 nebo 2, vyznacujici se tim, ze profil polymerni trubky (2) s integrovanÿmi kanâlky je v ùrovnich stredù integrovanÿch kanalkù sirsi nez v ùrovnich stredù vzdalenosti mezi dvema sousednimi integrovanÿmi kanalky, pricemz tlousfka steny polymerni trubky (2) je mensi nez 0,5 mm a vzdalenost mezi jednotlivÿmi integrovanÿmi kanalky je vetsi nebo rovna tlousfce steny polymerni trubky (2).
4. Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clanky plnenÿ kapalinou podle nârokù 1 az 3, vyznacujici se tim, ze rozdelovac (1) zahrnuje odvzdusnovaci ventil (4).
5. Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clânky plnenÿ kapalinou podle nârokù 1 az 4, vyznacujici se tim, ze rozdelovac (1) a priruba (9) jsou vyrobeny z polymeru nebo polymerniho kompozitu.
6. Tepelnÿ vÿmenik pro cylindrické bateriové clânky plnenÿ kapalinou podle nârokù 1 az 5, vyznacujici se tim, ze rozdelovac (1) je spojen s prirubou (9) svarovânim, lepenim, sroubovÿm a/nebo mechanickÿm spojem.
CZ2020-506A 2020-09-10 2020-09-10 Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou CZ310052B6 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020-506A CZ310052B6 (cs) 2020-09-10 2020-09-10 Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou
EP21195054.8A EP3968440A1 (en) 2020-09-10 2021-09-06 Liquid filled heat exchanger for cylindrical battery cells
EP21195062.1A EP3968441A1 (en) 2020-09-10 2021-09-06 Liquid filled heat exchanger for cylindrical battery cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020-506A CZ310052B6 (cs) 2020-09-10 2020-09-10 Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2020506A3 CZ2020506A3 (cs) 2022-03-23
CZ310052B6 true CZ310052B6 (cs) 2024-06-19

Family

ID=80215895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020-506A CZ310052B6 (cs) 2020-09-10 2020-09-10 Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou

Country Status (2)

Country Link
EP (2) EP3968441A1 (cs)
CZ (1) CZ310052B6 (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021117432A1 (de) * 2021-07-06 2023-01-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Konditionierelements, Konditionierelement sowie elektrischer Energiespeicher
FR3133909B1 (fr) * 2022-03-23 2024-03-15 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de régulation thermique, notamment de refroidissement pour véhicule automobile.
CN114628816A (zh) * 2022-04-15 2022-06-14 中创新航科技股份有限公司 液冷装置及电池包
DE102022119736A1 (de) * 2022-08-05 2024-02-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlrohr zur Kühlung eines Rundzellhochvoltspeichers an den Zellmänteln
EP4332421B1 (en) * 2022-08-29 2025-06-25 Valeo Systemes Thermiques A battery cooler
DE102022126656A1 (de) * 2022-10-13 2024-04-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
FR3152650B1 (fr) * 2023-09-06 2025-10-03 Novares France Echangeur thermique pour cellules de batteries électriques
EP4603319A1 (en) * 2024-02-15 2025-08-20 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Handling support for thermal conduction plates of battery cells

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109686892A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 深圳市嘉名科技有限公司 电池模组、电池包、电动车及电网系统
CN209641788U (zh) * 2019-05-22 2019-11-15 苏州宇量电池有限公司 一种圆柱锂电池换热系统
CZ2018328A3 (cs) * 2018-07-03 2020-01-15 Vysoké Učení Technické V Brně Baterie s regulací teploty článků
CN111211378A (zh) * 2020-01-20 2020-05-29 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种动力电池及其热管理方法
CN210692721U (zh) * 2019-11-22 2020-06-05 姜贵文 一种基于复合相变材料和液冷耦合散热的圆柱形电池模块

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006045564A1 (de) * 2006-09-25 2008-04-03 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Kühlung elektrischer Elemente
CZ308036B6 (cs) * 2018-04-20 2019-11-06 Nováček, Tomáš Modul tepelného výměníku pro bateriové články
GB2579035A (en) * 2018-11-15 2020-06-10 Pab Coventry Ltd Battery
CZ308355B6 (cs) * 2019-03-27 2020-06-17 Nováček, Tomáš Tepelný výměník s dvojitým rozdělovačem

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2018328A3 (cs) * 2018-07-03 2020-01-15 Vysoké Učení Technické V Brně Baterie s regulací teploty článků
CN109686892A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 深圳市嘉名科技有限公司 电池模组、电池包、电动车及电网系统
CN209641788U (zh) * 2019-05-22 2019-11-15 苏州宇量电池有限公司 一种圆柱锂电池换热系统
CN210692721U (zh) * 2019-11-22 2020-06-05 姜贵文 一种基于复合相变材料和液冷耦合散热的圆柱形电池模块
CN111211378A (zh) * 2020-01-20 2020-05-29 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） 一种动力电池及其热管理方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3968441A1 (en) 2022-03-16
CZ2020506A3 (cs) 2022-03-23
EP3968440A1 (en) 2022-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ310052B6 (cs) Tepelný výměník pro cylindrické bateriové články plněný kapalinou
US10837711B2 (en) Heat transfer device
CN107453003B (zh) 电池模块
CN111094887A (zh) 特别地用于电池的热调节的热交换器以及相应的制造方法
US9631875B2 (en) Heat exchanger for cooling a fluid of an internal combustion engine, assembly with at least one heat exchanger and method for manufacturing a heat exchanger
US20180328675A1 (en) Heat exchanger for cooling electrical device
KR20230135647A (ko) 고전압 축전지의 냉각기용 플러그형 연결 소자
US9561563B2 (en) Method for producing a heat exchanger for a motor vehicle and a heat exchanger for a motor vehicle
CN106460638B (zh) 用于机动车辆的热交换器
US20190214690A1 (en) Cooling module for a battery, battery for a vehicle and method for producing a cooling module
CN103384605A (zh) 热介质加热装置及具备其的车辆用空调装置
CN108633233A (zh) 液冷散热器及电力电子设备
US20230127378A1 (en) Device for thermal regulation of at least one electronic component
US20140048238A1 (en) Frameless Heat Exchanger
US20240030515A1 (en) Temperature-control device for individual battery cells combined to form a module
JP2000243886A (ja) 電力用半導体素子の冷却体
CN214470320U (zh) 一种汽车散热器的翅片和扁管总成
WO2022022759A1 (en) Heat exchanger assembly
KR20170046940A (ko) 냉각수 통합 열교환기
CN220083780U (zh) 冷热交换装置
CN223231489U (zh) 喷流换热结构、液冷模块
CN222190930U (zh) 一种具嵌入管道的水冷板及冷却系统
TW201520501A (zh) 用於熱交換器設備的收集管、熱交換器設備、和清空熱交換器設備的方法
CN222086758U (zh) 一种圆筒阵列高承压的小型板翅式换热器
CN223077523U (zh) 堵管组件及空干冷散热器管束封堵结构