DE102009000066A1 - Method for tempering battery cells of battery system, involves executing evaporating cooling of battery cells of battery system with heat transfer medium - Google Patents

Method for tempering battery cells of battery system, involves executing evaporating cooling of battery cells of battery system with heat transfer medium Download PDF

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Philipp Kohlrausch
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Abstract

The method involves executing an evaporating cooling of the battery cells (2) of the battery system (1) with a heat transfer medium (4) fully surrounding all battery cells to be tempered which are introduced in a housing (3). The battery cells of the battery system are heated. An independent claim is also included for a battery system with a housing.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen eines Batteriesystems, die in einem Gehäuse des Batteriesystems angeordnet sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Batteriesystem mit in einem Gehäuse des Batteriesystems angeordneten Batteriezellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.The The present invention relates to a method for controlling the temperature of Battery cells of a battery system, which in a housing of the Battery system are arranged, according to the preamble of the claim 1 and a battery system arranged in a housing of the battery system Battery cells according to the preamble of claim 3.

Beim Laden von Batterien, ebenso wie beim Entladen während des Gebrauchs, erwärmen sich Lithium-Ionen-Batterien zum Teil sehr stark. Da Alterungseffekte bei höheren Temperaturen in verstärktem Maße auftreten, sinkt dadurch deren Lebensdauer. Darüber hinaus wird auch die Leistungsfähigkeit der Batterie eingeschränkt, da ein Batteriepack für gewöhnlich aus Gründen der Sicherheit bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur den Strom abregelt.At the Charging batteries, as well as discharging during use, heat up Lithium-ion batteries sometimes very strong. Because aging effects at higher Temperatures in reinforced Dimensions occur This reduces their lifespan. In addition, the performance will also be the battery is restricted, because a battery pack for usually for reasons the safety when crossing a certain temperature regulates the current.

Um eine zu starke Erwärmung zu verhindern und damit sowohl die Lebensdauer als auch die Leistungsfähigkeit zu erhöhen, werden Batteriepacks gekühlt. Dies geschieht bislang mittels Wärmeleitung in einem Festkörper, in der Regel das Batteriegehäuse, der mit den Batterien thermisch gekoppelt ist, oder durch freie bzw. erzwungene Konvektion, üblicherweise in Luft.Around too much warming prevent both life and performance to increase, Battery packs are cooled. So far, this is done by means of heat conduction in a solid, usually the battery case, which is thermally coupled to the batteries, or by free or forced convection, usually in air.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und das erfindungsgemäße Batteriesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 weisen demgegenüber den Vorteil auf, dass ein nach dem Stand der Technik bestehender Engpass der Wärmeabfuhr nach außen durch den Wärmeübergang von den Batterien zum Festkörper nicht besteht.The inventive method with the features of claim 1 and the battery system according to the invention with the features of claim 3, in contrast, the Advantage that a state of the art existing bottleneck the heat dissipation outward through the heat transfer from the batteries to the solid state does not exist.

Gleichzeitig wird eine ungleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb eines Batteriesystems oder Batteriepacks vermieden, wodurch die Leistungsfähigkeit und Alterung des gesamten Packs optimiert wird, da alle Zellen gleichmäßig beansprucht werden. Demzufolge ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen eines Batteriesystems, die in einem Gehäuse des Batteriesystems angeordnet sind, durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: Durchführen einer Siedebadkühlung von zumindest einer Batteriezelle des Batteriesystems mit einem in dem Gehäuse eingebrachten alle zu temperierenden Batteriezellen zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig umgebenden Wärmeübertragungsmedium, und/oder Durchführen einer Erwärmung von zumindest einer Batteriezelle des Batteriesystems über eine Erwärmung des in dem Gehäuse eingebrachten die zu temperierenden Batteriezellen zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig umgebenden Wärmeübertragungsmediums. Korrespondierend ist das erfindungsgemäße Batteriesystem mit in einem Gehäuse des Batteriesystems angeordneten Batteriezellen gekennzeichnet durch ein in dem Gehäuse eingebrachtes alle zu temperierenden Batteriezellen zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig umgebendes Wärmeübertragungsmedium zum Durchführen einer Siedebadkühlung von zumindest einer Batteriezelle des Batteriesystems und/oder einer Erwärmung von zumindest einer Batteriezelle des Batteriesystems über eine Erwärmung des Wärmeübertragungsmediums.simultaneously becomes an uneven temperature distribution avoided within a battery system or battery pack, causing the efficiency and aging of the entire pack is optimized because all cells are stressed evenly become. Accordingly, the inventive method for temperature control of battery cells of a battery system, which are housed in a housing of the Battery systems are arranged, characterized by the following steps: Carry out a boiling bath cooling from at least one battery cell of the battery system with a in the case introduced all tempered to battery cells at least completely surrounding at a current drain strongly warming points Heat transfer medium, and / or performing a warming from at least one battery cell of the battery system via a warming in the case at least introduced the battery cells to be tempered completely surrounding at a current drain strongly warming points Heat transfer medium. Correspondingly, the battery system according to the invention with in one casing characterized in the battery system arranged battery cells one in the housing introduced all tempered to battery cells at least at a power take strongly heated areas completely surrounding Heat transfer medium to perform a boiling bath cooling of at least one battery cell of the battery system and / or a warming from at least one battery cell of the battery system via a warming the heat transfer medium.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims show preferred developments of the invention.

Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass durch die Siedebadkühlung an wenigstens einer Gehäuseseite geführte Wärme durch freie oder erzwungene Konvektion oder durch Anschluss an ein Kühlsystem, insbesondere ein solches mit Flüssigkeitskühlung, abgeführt wird.Especially preferred is the inventive method designed such that by the Siedebadkühlung on at least one side of the housing guided Heat through free or forced convection or by connection to a cooling system, especially one with liquid cooling, is discharged.

Das erfindungsgemäße Batteriesystem ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass das Wärmeübertragungsmedium elektrisch isolierend ist.The battery system according to the invention is preferably designed such that the heat transfer medium electrically is insulating.

Alternativ oder zusätzlich ist das erfindungsgemäße Batteriesystem bevorzugt derart ausgestaltet, dass wenigstens eine Gehäuseseite des Gehäuses, an die die Wärme der Batteriezellen durch das Wärmeübertragungsmedium geführt wird, an der Gehäuseinnenseite und/oder an der Gehäuseaußenseite mit Rippen versehen ist.alternative or additionally is the battery system according to the invention preferably designed such that at least one side of the housing of the housing, to the heat the battery cells through the heat transfer medium guided is, on the inside of the housing and / or on the outside of the housing is provided with ribs.

Weiter alternativ oder zusätzlich ist das erfindungsgemäße Batteriesystem bevorzugt derart ausgestaltet, dass wenigstens eine Gehäuseseite des Gehäuses, an die die Wärme der Batteriezellen durch das Wärmeübertragungsmedium geführt wird, so ausgestaltet ist, dass sich daran befindliches Wärmeübertragungsmedium bei oder nach dessen Abkühlung in eine bestimmte Richtung geleitet wird.Further alternatively or additionally, the battery system according to the invention is preferably designed such that at least one housing side of the housing to which the heat of the battery cells by the heat meübertragungsmedium is performed, is designed so that it is located heat transfer medium is passed during or after the cooling in a certain direction.

Schließlich umfasst das erfindungsgemäße Batteriesystem alternativ oder zusätzlich bevorzugt eine Heizung zum Erwärmen des Wärmeübertragungsmediums.Finally includes the battery system according to the invention alternatively or additionally prefers a heater for heating the heat transfer medium.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und bei dem erfindungsgemäßen Batteriesystem erfolgt eine effiziente Wärmeabfuhr zur Vermeidung schädlicher Übertemperaturen in der Batterie. Zum anderen wird ein Temperaturausgleich zwischen den Einzelzellen des Batteriepacks geschaffen, um eine gleichmäßige Belastung der Batterie zu gewährleisten und damit die vorzeitige Schädigung einzelner Zellen auszuschließen. Daneben ist das Einstellen einer optimalen Temperatur für den Betrieb des Batteriesystems gewährleistet, wobei zum einen bei zu hohen Temperaturen gekühlt werden kann, zum anderen können die Batteriezellen erwärmt werden, wenn sich das Batteriesystem, z. B. zu Beginn des Betriebs noch unterhalb des bevorzugten Temperaturbereichs befindet. Die Erwärmung kann z. B. durch Abgabe von in einem Fahrzeug latent gespeicherter Wärme erfolgen, wie auch durch eine Heizung.By the inventive method and in the battery system according to the invention an efficient heat dissipation takes place to avoid harmful excess temperatures in the battery. On the other hand, a temperature compensation between the single cells of the battery pack created a uniform load to ensure the battery and thus the premature damage Exclude individual cells. In addition, setting an optimum temperature for operation of the battery system ensures where on the one hand can be cooled at high temperatures, on the other can the battery cells are heated, when the battery system, z. B. at the beginning of the operation yet is below the preferred temperature range. The warming can z. B. by delivery of latently stored in a vehicle heat, as well as by a heater.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:following becomes an embodiment the invention with reference to the accompanying drawings in Detail described. In the drawing shows:

1 eine Prinzipdarstellung eines siedebadgekühlten Batteriemoduls nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung. 1 a schematic diagram of a siedebadgekühlten battery module according to a preferred embodiment of the invention.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die einzige 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben.The following is with reference to the only 1 a preferred embodiment of the invention described in detail.

Die 1 zeigt ein Batteriesystem 1 mit in einem Gehäuse 3 des Batteriesystems 1 angeordneten Batteriezellen 2. Die Batteriezellen 2 sind zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig von einem Wärmeübertragungsmedium 4 umgeben. An einer Gehäuseseite, zu der das verdampfende Wärmeübertragungsmedium 4 aufsteigt oder geführt wird, ist eine Wärmesenke 5 vorgesehen, wobei an der der Wärmesenke 5 zugeordneten Gehäuseinnenseite 5a zur Vergrößerung der Innenfläche der Gehäuseinnenseite Rippen 5b angeordnet sind. An der Außenseite der Wärmesenke 5 ist eine Wärmeabfuhr 6 angebracht, die beispielsweise in einer einfachen Realisierung eine große Oberfläche aufweist, in der Art eines Kühlers, oder bei der ein konvektiver Wärmeabtransport realisiert ist, indem die Wärmesenke 5 an einen Kühlkreislauf angeschlossen ist.The 1 shows a battery system 1 with in a housing 3 of the battery system 1 arranged battery cells 2 , The battery cells 2 are at least in itself at a power take strongly heated places completely of a heat transfer medium 4 surround. On a side of the housing to which the evaporating heat transfer medium 4 ascends or is guided, is a heat sink 5 provided, wherein at the heat sink 5 assigned housing inside 5a to increase the inner surface of the inside of the housing ribs 5b are arranged. On the outside of the heat sink 5 is a heat dissipation 6 mounted, for example, in a simple implementation has a large surface, in the manner of a radiator, or in which a convective heat dissipation is realized by the heat sink 5 connected to a cooling circuit.

Bei einer Erwärmung des flüssigen Wärmeübertragungsmediums 4 durch die Batteriezellen 2 über dessen Siedepunkt hinaus werden an den Batteriezellen 2 Siedeblasen 8 erzeugt, die in dem flüssigen Wärmeübertragungsmedium 4 zu dessen Oberfläche aufsteigen und zwischen der Oberfläche des Wärmeübertragungsmediums 4 und der Gehäuseinnenseite 5a als verdampftes Wärmeübertragungsmedium 10 gesammelt werden. An der Wärmesenke 5, d. h., der Gehäuseinnenseite 5a mit den Rippen 5b, kühlt sich das verdampfte Wärmeübertragungsmedium 10 ab und wird durch Kondensation in kondensierte Tropfen 9 gewandelt, welche wieder in das flüssige Wärmeübertragungsmedium 4 zurückgeführt werden, wie es durch einen Pfeil 7 schematisch dargestellt ist. Außen an dem Batteriesystem 1 sind noch Anschlussklemmen 11 zur Zufuhr und Entnahme von Energie vorgesehen.Upon heating of the liquid heat transfer medium 4 through the battery cells 2 beyond its boiling point will be on the battery cells 2 boiling bubbles 8th generated in the liquid heat transfer medium 4 rise to its surface and between the surface of the heat transfer medium 4 and the inside of the housing 5a as a vaporized heat transfer medium 10 to be collected. At the heat sink 5 , ie, the inside of the housing 5a with the ribs 5b , the vaporized heat transfer medium cools 10 from and is condensed into condensed drops 9 which is converted back into the liquid heat transfer medium 4 be traced back, as indicated by an arrow 7 is shown schematically. Outside on the battery system 1 are still terminals 11 intended for the supply and removal of energy.

Erfindungsgemäß erfolgt die Wärmeabfuhr aus dem Batteriesystem, auch als Batteriepack bezeichnet, durch Ausnutzung der Siedebadkühlung, d. h., des Phasenübergangs eines fluiden, elektrisch isolierenden Wärmeübertragungsmediums. Dieses umgibt die Batteriezellen vollständig, zumindest an den sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen, so dass kein weiterer Wärmeübergangswiderstand zu überwinden ist. Die Wärmeabfuhr geschieht dadurch deutlich schneller und effizienter, als bei den bislang gebräuchlichen Methoden, da beim Phasenwechsel 7 der Wärmeübergangskoeffizient um eine Größenordnung höher ist, als durch konvektiven Wärmeübergang.According to the invention, the heat removal from the battery system, also referred to as a battery pack, by utilizing the Siedebadkühlung, ie, the phase transition of a fluid, electrically insulating heat transfer medium. This completely surrounds the battery cells, at least at the points which strongly heat up during a current drain, so that no further heat transfer resistance has to be overcome. The heat dissipation happens thereby much faster and more efficient, than in the hitherto common methods, since the phase change 7 the heat transfer coefficient is an order of magnitude higher than convective heat transfer.

Typische Wärmeübergangskoeffizienten bei Konvektion und Phasenübergang sind: Wärmeübergangskoeffizient in Flüssigkeiten [W/(m2K)] freie Konvektion 100 < a < 600 erzwungene Konvektion 500 < a < 10.000 Phasenübergang (Sieden) 1.000 < a < 100.000 Typical heat transfer coefficients for convection and phase transition are: Heat transfer coefficient in liquids [W / (m 2 K)] free convection 100 <a <600 forced convection 500 <a <10,000 Phase transition (boiling) 1,000 <a <100,000

Der Wärmeübergang ist insbesondere an den wärmsten Stellen der Batteriezellen sehr gut, z. B. an den Polen und Stromableitern, da dort die Wärme durch die beim Sieden einsetzende Phasenbildung und des Blasenabtransports (turbulente Strömung) besonders schnell abgeführt wird. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar, da diese Stellen, die die vorherrschenden Wärmepfade aus dem Inneren des Batteriesystems heraus darstellen, bei bislang bekannten Kühlkonzepten nicht vorrangig gekühlt werden, sondern die Wärmeabfuhr dort lediglich über die Mantelfläche der Batterie erfolgt.Of the Heat transfer is especially the warmest Make the battery cells very well, z. B. at the poles and current conductors, there the heat by the onset of boiling phase formation and the bladder removal (turbulent flow) dissipated particularly quickly becomes. This represents a significant advantage of the invention, as these places, which are the predominant heat paths from inside the Represent out battery system, in previously known cooling concepts not primarily cooled but the heat dissipation there only about the lateral surface the battery is done.

Die Kondensation der gebildeten Dampfblasen 8 erfolgt an der inneren Oberseite 5a des Batteriegehäuses 3, das zur besseren Abfuhr der Kondensationswärme idealerweise mit Rippen 5b ausgestattet ist. Die dort gebildeten Tröpfchen 9 fallen wieder nach unten und stehen der Siedekühlung erneut zur Verfügung.The condensation of the vapor bubbles formed 8th takes place on the inner top 5a of the battery case 3 Ideally, to better dissipate the heat of condensation with ribs 5b Is provided. The droplets formed there 9 fall down again and are the Siedekühlung again available.

Das Gehäuse lässt sich erfindungsgemäß bevorzugt so gestalten, dass die Kondensattröpfchen 9 durch eine Schrägstellung der Oberseite in Rippenrichtung zuerst an ein Ende des Batteriegehäuses laufen, bevor sie nach unten fallen. Dadurch wird die unmittelbare Vermischung von Dampf 10 und Kondensat 9 vermieden und es bildet sich ein Kreislauf des Kühlmediums 4 aus. Dies ist nicht auf die beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt.The housing according to the invention can preferably be designed such that the condensate droplets 9 by tilting the top in the rib direction, first run to one end of the battery case before falling down. This will cause the immediate mixing of steam 10 and condensate 9 avoided and it forms a cycle of the cooling medium 4 out. This is not limited to the described preferred embodiment.

Neben der besonders effizienten Wärmeabfuhr zeichnet sich die Erfindung auch dadurch aus, dass sie zum Temperaturausgleich zwischen den einzelnen Batteriezellen 2 eines Batteriepacks beitragen kann. Der Phasenwechsel des Wärmeübertragungsmediums 7 sorgt für eine turbulente Strömung zwischen den Batteriezellen 2, so dass der Wärmeübergang zwischen den Batteriezellen 2 wesentlich besser funktioniert, als bei einer Festkörperwärmeleitung in einem Batteriegehäuse.In addition to the particularly efficient heat dissipation, the invention is also characterized by the fact that they are used to equalize the temperature between the individual battery cells 2 a battery pack can contribute. The phase change of the heat transfer medium 7 ensures a turbulent flow between the battery cells 2 so that the heat transfer between the battery cells 2 works much better than with a solid heat pipe in a battery case.

Schließlich ist erfindungsgemäß neben der Wärmeabfuhr und dem Temperaturausgleich auch die Einstellung eines optimalen Temperaturarbeitsbereiches gewährleistet. Dieser kann über die Siedetemperatur, bzw. den Siedetemperaturbereich, bei entsprechenden Wärmeübertragungsmedien, z. B. aus Gemischen hergestellten, eingestellt werden, da erst bei Batterietemperaturen unmittelbar oberhalb der Siedetemperatur eine signifikante Wärmeabfuhr durch den Phasenübergang einsetzt. Somit lässt sich das mit Hilfe der genannten Erfindung gekühlte Batteriesystem in einem sehr engen optimalen Temperaturfenster betreiben.Finally is according to the invention next the heat dissipation and the temperature compensation also the setting of an optimal Temperature working range guaranteed. This one can over the boiling temperature, or the boiling temperature range, at appropriate Heat transfer media, z. B. made of mixtures, can be adjusted because only at Battery temperatures immediately above the boiling point a significant heat dissipation through the phase transition starts. Thus lets The cooled by means of the above invention, the battery system in one operate very tight optimal temperature window.

Die Wärmesenke des gesamten Systems ist die Oberseite des Batteriegehäuses. Dort wird die Wärmeabfuhr durch Rippen begünstigt, an denen die Wärme entweder durch freie Konvektion oder idealerweise durch erzwungene Konvektion abgeführt wird. Die erzwungene Konvektion kann z. B. durch Anströmen mit Kaltluft aus dem klimatisierten Fahrzeuginnenraum erfolgen. Eine weitere Alternative der Erfindung ist die Anbindung an den Kühlkreislauf der Klimaanlage eines Fahrzeugs.The heat sink the entire system is the top of the battery case. There is the heat dissipation favors by ribs, where the heat either by free convection or, ideally, by forced convection Convection removed becomes. The forced convection can z. B. by flowing cold air take place from the air-conditioned vehicle interior. Another Alternative of the invention is the connection to the cooling circuit the air conditioning of a vehicle.

Erfindungsgemäß ist weiter die Anbringung einer elektrischen Heizspirale im Flüssigkeitsbad möglich. Diese kann mit einem kleinen Strom aus den Batterien betrieben werden, um diese bei tiefen Außentemperaturen, z. B. im Winter, für den Gebrauch vorzuwärmen. Dabei erfolgt die Erwärmung der Batterie sowohl von innen (Wärme durch Innenwiderstand der Batterie) als auch von außen (Wärme durch elektrische Beheizung). Somit erfolgt in diesem Fall die Erwärmung mit einem nur kleinen Strom, was vorteilhaft für die noch kalte Batterie ist.According to the invention is further the attachment of an electric heating coil in the liquid bath possible. These can be powered by a small amount of power from the batteries, at low outside temperatures, z. B. in winter, for to preheat the use. The warming takes place the battery both from the inside (heat by internal resistance of the battery) as well as from the outside (heat through electric heating). Thus, in this case, the heating with a small current, which is beneficial for the still cold battery.

Für den Fall, dass die Kühlung an der Außenseite des Batteriesystems 1 nicht aktiv ist, z. B. beim Stillstand des Fahrzeugs, und es dadurch zu hohen Temperaturen im Innenraum des Batteriegehäuses 3 kommt, entsteht durch das Wärmeübertragungsmedium 4 ein Überdruck entsprechend dem Dampfdruck des Wärmeübertragungsmediums 4. Das Gehäuse 3 ist daher erfindungsgemäß bevorzugt so auszulegen, dass es auch dem entstehenden Dampfdruck bei der maximalen Temperatur des Systems unbeschadet standhält. Bei den meisten hierfür üblicherweise zu verwendenden Medien, z. B. halogenierte Kohlenwasserstoffe, übersteigt der Dampfdruck auch bei Temperaturen bis zu 100°C in der Regel einen Druck von 6 bar nicht.In the event that the cooling on the outside of the battery system 1 is not active, eg. B. at a standstill of the vehicle, and thereby to high temperatures in the interior of the battery case 3 comes, created by the heat transfer medium 4 an overpressure corresponding to the vapor pressure of the heat transfer medium 4 , The housing 3 Therefore, according to the invention is preferably designed so that it withstands the resulting vapor pressure at the maximum temperature of the system unscathed. For most commonly used for this media, eg. As halogenated hydrocarbons, the vapor pressure at temperatures up to 100 ° C usually does not exceed a pressure of 6 bar.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Gehäuseinnenraum mit Unterdruck beaufschlagt werden. Dadurch ist die Verwendung eines Wärmeübertragungsfluids mit höherem Siedepunkt bei Normaldruck möglich, da dieser durch den Unterdruck vermindert wird. Vorteil dieser Ausführung ist, dass auch bei Übertemperaturen nur geringe Dampfdrücke auftreten können und das Gehäuse 3 weniger druckfest auszulegen ist.In a further embodiment of the invention, the housing interior can be subjected to negative pressure. Thereby, the use of a heat transfer fluid with a higher boiling point at atmospheric pressure is possible because it is reduced by the negative pressure. Advantage of this design is that too at low temperatures only low vapor pressures can occur and the housing 3 less pressure resistant is interpreted.

Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Batteriesystem ein Lithium-Ionen-Batteriesystem mit Lithium-Ionen-Batteriezellen. Das erfindungsgemäße Batteriesystem lässt sich u. a. in Elektrowerkzeugen, Gartengeräten, Computern, PDAs und Mobiltelefonen, in Hybrid- und Plug-In-Hybrid- sowie in Elektrofahrzeugen anwenden. Prinzipiell eignet sich die Erfindung für jede Art von Batterien, die eine Kühlung benötigen, wie Lithium-Ionen-Batterien, was nahezu jede Anwendung mit einschließt. Besonders geeignet ist die Anwendung bei Hybrid- und Plug-In-Hybrid- sowie Elektrofahrzeugen, da dort der Batteriekühlung eine große Bedeutung beizumessen ist.Prefers is the battery system according to the invention a lithium-ion battery system with lithium-ion battery cells. The battery system according to the invention let yourself u. a. in power tools, gardening tools, computers, PDAs and cell phones, in hybrid and plug-in hybrid and electric vehicles. In principle, the invention is suitable for any type of batteries a cooling need, like lithium-ion batteries, which includes almost every application. Especially The application is suitable for hybrid and plug-in hybrid as well Electric vehicles, since there the battery cooling is of great importance is to be measured.

Neben der vorstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in der 1 Bezug genommen.In addition to the above written disclosure of the invention is hereby explicitly to the drawings in the 1 Referenced.

Claims (7)

Verfahren zur Temperierung von Batteriezellen (2) eines Batteriesystems (1), die in einem Gehäuse (3) des Batteriesystems (1) angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Schritte – Durchführen einer Siedebadkühlung (7, 8, 9, 10) von zumindest einer Batteriezelle (2) des Batteriesystems (1) mit einem in dem Gehäuse (3) eingebrachten alle zu temperierenden Batteriezellen (2) zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig umgebenden Wärmeübertragungsmedium (4), und/oder – Durchführen einer Erwärmung von zumindest einer Batteriezelle (2) des Batteriesystems (1) über eine Erwärmung des in dem Gehäuse (3) eingebrachten die zu temperierenden Batteriezellen (2) zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig umgebenden Wärmeübertragungsmediums (4).Method for controlling the temperature of battery cells ( 2 ) of a battery system ( 1 ) housed in a housing ( 3 ) of the battery system ( 1 ), characterized by the steps - performing a boiling bath cooling ( 7 . 8th . 9 . 10 ) of at least one battery cell ( 2 ) of the battery system ( 1 ) with a in the housing ( 3 ) introduced all temperature-controlled battery cells ( 2 ) at least at a heat transfer medium which completely surrounds bodies which strongly heat at a current drain ( 4 ), and / or - performing a heating of at least one battery cell ( 2 ) of the battery system ( 1 ) via a heating in the housing ( 3 ) introduced the tempered battery cells ( 2 ) at least in itself at a power take-off strong heating bodies completely surrounding heat transfer medium ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt – Abführen von durch die Siedebadkühlung (7, 8, 9, 10) an wenigstens eine Gehäuseseite (5) geführter Wärme durch freie oder erzwungene Konvektion (6) oder durch Anschluss an ein Kühlsystem, insbesondere ein solches mit Flüssigkeitskühlung.Process according to Claim 1, characterized by the step of discharging by boiling bath cooling ( 7 . 8th . 9 . 10 ) to at least one housing side ( 5 ) guided heat by free or forced convection ( 6 ) or by connection to a cooling system, in particular one with liquid cooling. Batteriesystem (1) mit in einem Gehäuse (3) des Batteriesystems (1) angeordneten Batteriezellen (2), gekennzeichnet durch – ein in dem Gehäuse (3) eingebrachtes alle zu temperierenden Batteriezellen zumindest an sich bei einer Stromentnahme stark erwärmenden Stellen vollständig umgebendes Wärmeübertragungsmedium (4) zum Durchführen einer Siedebadkühlung (7, 8, 9, 10) von zumindest einer Batteriezelle (2) des Batteriesystems (1) und/oder einer Erwärmung von zumindest einer Batteriezelle (2) des Batteriesystems (1) über eine Erwärmung des Wärmeübertragungsmediums (4).Battery system ( 1 ) in a housing ( 3 ) of the battery system ( 1 ) arranged battery cells ( 2 ), characterized by - a in the housing ( 3 ) introduced all to be tempered battery cells at least in a strongly current at strongly current consuming places heat transfer medium ( 4 ) for performing a boiling bath cooling ( 7 . 8th . 9 . 10 ) of at least one battery cell ( 2 ) of the battery system ( 1 ) and / or a heating of at least one battery cell ( 2 ) of the battery system ( 1 ) via heating of the heat transfer medium ( 4 ). Batteriesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Wärmeübertragungsmedium (4) elektrisch isolierend ist.Battery system according to claim 3, characterized in that - the heat transfer medium ( 4 ) is electrically insulating. Batteriesystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine Gehäuseseite (5) des Gehäuses (3), an die die Wärme der Batteriezellen (2) durch das Wärmeübertragungsmedium (4) geführt wird, an der Gehäuseinnenseite (5a) und/oder an der Gehäuseaußenseite mit Rippen (5b) versehen ist.Battery system according to claim 3 or 4, characterized in that - at least one housing side ( 5 ) of the housing ( 3 ), to which the heat of the battery cells ( 2 ) through the heat transfer medium ( 4 ), on the inside of the housing ( 5a ) and / or on the outside of the housing with ribs ( 5b ) is provided. Batteriesystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens eine Gehäuseseite (5) des Gehäuses (3), an die die Wärme der Batteriezellen (2) durch das Wärmeübertragungsmedium (4) geführt wird, so ausgestaltet ist, dass sich daran befindliches Wärmeübertragungsmedium (4) bei oder nach dessen Abkühlung in eine bestimmten Richtung (7) geleitet wird.Battery system according to one of claims 3 to 5, characterized in that - at least one housing side ( 5 ) of the housing ( 3 ), to which the heat of the battery cells ( 2 ) through the heat transfer medium ( 4 ), is configured such that heat transfer medium located thereon ( 4 ) during or after its cooling in a certain direction ( 7 ). Batteriesystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch – eine Heizung zum Erwärmen des Wärmeübertragungsmediums (4).Battery system according to one of claims 3 to 6, characterized by - a heater for heating the heat transfer medium ( 4 ).
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