DE102012209306A1 - Kühlsystem für Batteriezellen - Google Patents
Kühlsystem für Batteriezellen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012209306A1 DE102012209306A1 DE201210209306 DE102012209306A DE102012209306A1 DE 102012209306 A1 DE102012209306 A1 DE 102012209306A1 DE 201210209306 DE201210209306 DE 201210209306 DE 102012209306 A DE102012209306 A DE 102012209306A DE 102012209306 A1 DE102012209306 A1 DE 102012209306A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cooling system
- cooling
- battery
- housing
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
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
- H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
- H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
-
- 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
- H01M10/62—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
- H01M10/63—Control systems
-
- 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
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
- H01M10/6568—Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
-
- 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
-
- 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
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- 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
- H01M10/6569—Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
-
- 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)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Es wird ein Kühlsystem für Batteriezellen beschrieben, bei dem die Batteriezellen eines Batteriepacks von einem Gehäuse umgeben sind und dieses Gehäuse auf einer Seite mit einem externen Kühlsystem verbunden ist und mit diesem thermisch zusammenwirkt. Das externe Kühlsystem wird dabei von einem Kühlmittel durchströmt. Durch die vorgeschlagene Anordnung von Batteriepack und Kühlsystem wird sichergestellt, dass das Kühlmittel des externen Kühlsystems auch bei einem Leck nicht in das Batteriegehäuse gelangen kann.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem für Batteriezellen, insbesondere für Batteriezellen eines Batteriemoduls mit einer Vielzahl von Batteriezellen
- Stand der Technik
- Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, beispielsweise bei Windkraftanlagen, in Fahrzeugen, beispielsweise in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen sowie im Consumerbereich, beispielsweise bei Laptops oder Mobiltelefonen vermehrt neue Batteriesysteme mit zum Einsatz kommen, an die sehr hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer gestellt werden.
- Besonders bei Lithium-Ionen-Batteriepacks ist es zur Gewährleistung von Sicherheit und Funktion erforderlich, die Zellen innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs zu betreiben. Während des Betriebs der Zellen entsteht Wärme, insbesondere Joulsche Wärme, die durch den elektrischen Strom und den inneren Widerstand der Zelle beschrieben werden kann. Außerdem entsteht Wärme aufgrund reversibler Vorgänge in der Zelle. Diese entstehende Wärme muss abgeführt werden um ein Aufheizen der Zelle über eine kritische Betriebstemperatur zu vermeiden. Es ist daher bekannt, ein Thermomanagementsystem für Lithium-Ionen-Batteriepacks heranzuziehen. Dabei werden für dessen Auslegung üblicherweise Lastzyklen herangezogen, mit denen der Temperaturanstieg innerhalb der Batterie bei bekannten thermischen Randbedingungen vorhergesagt werden kann.
- Um die Batterie in optimalen Temperaturbereichen zu betreiben sind Zellen an ein Thermomanagementsystem angeschlossen. Dieses erwärmt die Zellen, wenn sie beispielsweise nach dem Start an kalten Tagen noch unterhalb einer gewünschten Temperatur liegen oder kühlt die Zellen, insbesondere während des normalen Betriebs. Dabei ist bekannt, die Zellen beziehungsweise die Zellmodule über die Zellunterseite zu temperieren. Dazu erfolgt beispielsweise eine Montage der Module auf fluiddurchströmten Platten, die abhängig vom Grad der geforderten Kühlleistung mit Wasser/Glykol-Gemischen bzw. mit verdampfenden Kältemitteln beaufschlagt werden.
- In modernen Fahrzeugen sind häufig Klimaanlagen vorhanden, die ebenso wie das Kühlsystem einer Batterie mit flüssigem Kältemittel arbeiten. Hierbei handelt es sich jedoch im allgemeinen nicht um Wasser-Glykol-Gemische sondern um spezielle Kältemittel. Diese weisen teilweise unerwünschte Eigenschaften auf und können bei Verbrennung ungewünschte Fluor-Wasserstoff-Verbindungen erzeugen.
- Offenbarung der Erfindung
- Erfindungsgemäß wird ein Temperiersystem für eine Batterie bzw. ein Batteriemodul vorgeschlagen, das einen Wärmeträger aufweist, um die Abwärme von der Batterie bei der Abkühlung abzuführen. Dieses Temperiersystem ist in vorteilhafter Weise mit einer in modernen Autos ohnehin vorhandenen Klimaanlage kombiniert. Diese auf Basis von Kältemittel arbeitende Klimaanlage ist dabei in vorteilhafter Weise so abgewandelt, dass Probleme mit der Dichtheit vermieden werden. Kältemittelkreisläufe sind wegen zahlreicher Anschluss- oder Verbindungselementen in der Kältemittel führenden Rohrleitung oder wegen möglicher Beschädigung der dünnwandigen Bauteile nicht 100 % abdichtbar, weshalb Klimaanlagen regelmäßig gewartet werden müssen.
- Damit eine solche Klimaanlage mit einem entzündbaren Kühlmittel betrieben werden kann und gleichzeitig zur Kühlung von Batterien einschließlich der zugehörenden Leistungselektronik sowie der erforderlichen Verbindungen, die im Betrieb heiß werden können, sind besondere Maßnahmen zu treffen, die eine vorteilhafte sichere und zuverlässige Batteriekühlung ermöglichen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass durch diese Maßnahmen sicher verhindert wird, dass sich unabhängig vom eingesetzten Kühlmittel brennbare Gase an einer Stelle des Kühlsystems ansammeln können.
- Es ist somit ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, mittels eines erweiterten Kältemittelkreislaufs der Klimaanlage eine Kühlung der Batteriezellen zu ermöglichen, ohne dass die im Stand der Technik beschriebenen Probleme auftreten können.
- In vorteilhafter Weise wird dieser Vorteil erzielt, indem die Kühlelemente außerhalb des Batteriegehäuses angebracht werden. Dabei stehen die Batteriezellen und /oder die Batterie selbst auf einem wärmeleitenden Material. In einer vorteilhaften Ausgestaltung dient dieses wärmeleitende Material gleichzeitig als Gehäusewand.
- In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung werden die Kühlelemente auf der außen liegenden Seite dieser Gehäusewand angebracht. Dadurch werden die die Zellen dann durch die Gehäusewand temperieren. Da das Kühlsystem bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen außerhalb des Batteriesystems liegt, kann sich gegebenenfalls entweichendes Kühlmittel in die umgebende Luft verflüchtigen und es kann in vorteilhafter Weise ausgeschlossen werden, dass sich aus dem Kühlmittel heraus innerhalb des Batteriepacks Gasansammlungen bilden.
- Bei der vorteilhaften Nutzung der Klimaanlage zur Kühlung der Batterien reduziert sich der Energieverbrauch zur Kühlung der Batterie und des Fahrerraums in vorteilhafter Weise.
- Zeichnung
- In
1 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie der Anschluss einer Zellkühlung an das Klimasystem einer Klimaanlage prinzipiell erfolgen kann. In den2 bis4 sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen im Einzelnen:2 ein Ausführungsbeispiel mit einem extern angebrachten Thermomanagementelement und einem Gehäuse aus wärmeleitendem Material,3 ein Ausführungsbeispiel einer Variante mit Feuchtigkeitsbarriere, bei dem das Thermoelement oder Thermomanagement-Element als Teil des Gehäuses ausgebildet ist und4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Thermoelement als Teil des Gehäuses mit Voralu- und Rücklaufanschluss von außen ausgebildet ist. - Die drei Ausführungsbeispiele erlauben das Kühlsystem der Klimaanlage mit einem für Klimaanlagen typischen Kühlmittel zu befüllen und zur Temperierung der Batteriezellen zu nutzen, wobei kein Kühlmittel durch den Batteriepack fließt.
- In
1 ist eine Möglichkeit dargestellt, wie eine Zellkühlung an das Klimasystem einer Klimaanlage angeschlossen werden kann. Damit lässt sich ein Anschluss der Zellkühlung eine in einem Fahrzeug eingesetzten Batterie an das Kühlsystem der Klimaanlage des Fahrzeugs realisieren. - Im Einzelnen bezeichnet
10 ein Batteriepack, das mehrere Zellen11 auf einer Kühlplatte12 aufweist. Das Kühlsystem umfasst weiterhin einen Wärmetauscher13 , beispielsweise ein Verdampfer mit Anschluss an die Innenraumlüftung, ein Regelventil14 zwischen dem Wärmetauscher13 und dem Kühlplattenanschluss15a sowie ein Regelventil16 , eine Pumpe17 , einen Wärmetauscher18 , der als Kondensator arbeitet sowie einen Ventilator19 , der dem Wärmetauscher18 einen Luftstrom zuführt. Die beiden Pfeile20 und21 bezeichnen den Zulauf zum Wärmetausche18 bzw. den Ablauf vom Wärmetauscher18 . Sie verdeutlichen auch wie die Fliessrichtung des Kühlmittels im Gesamtsystem ist. - Bei dem in
1 dargestellten Kühlsystem ist dieselbe Kühlung innerhalb des Batteriepacks10 angeordnet und es können Gase am Kühlplattenanschluss15a oder15b austreten. Erfindungsgemäß wird daher das in1 darstellte Kühlsystem gemäß den Ausführungsbeispielen nach den2 bist4 abgeändert. Regel- oder Drosselventile sind gegebenenfalls ansteuerbar ausgeführt. - In
2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Installierung des Zellkühlsystems außerhalb des Batteriegehäuses liegt. Im Einzelnen zeigt2 einen Batteriepack22 mit dem Gehäuse22a mit den Zellen23 , die über eine wärmeleitenden Zone24 des Gehäuses22a zumindest thermisch mit den Kühlplatten25 in Verbindung stehen. Vom übrigen Kühlsystem ist lediglich noch ein Drosselventil26 dargestellt. Die weitere Anordnung des Kühlsystems entspricht der in1 dargestellten Kühlsystemanordnung. - Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
2 ist die Thermomanagement-Komponente oder das Thermomanagementelement extern angebracht. Das Gehäuse besteht aus wärmeleitendem Material. Zuminest ein Teil des Gehäuses ist eine wärmeleitende Zone. Bei dieser Anordnung ist das Zellkühlsystem außerhalb des Batteriegehäuses installiert. Das Batteriegehäuse selbst ist mindestens in dem Bereich wärmeleitend, in dem die Zellmodule aufgelegt sind. Auf den wärmeleitenden Zonen sind die Batteriezellen montiert und können so die Wärme nach draußen leiten. Die Zonen bestehen vorzugsweise durchgängig aus einem Material mit hoher Leitfähigkeit, beispielsweise aus einer dünnen Kupferschicht. Die Dicke dieser Zone kann sich von der übrigen Gehäusewanddicken unterscheiden, um die gesamte Dicke von Wärmeleitzonen plus Kühlplatte gering zu halten. - Die Kühlleitungen
27a und27b verlaufen nur ausserhalb des Batteriegehäuses bzw. außen am Batteriegehäuse entlang. Die Kühlplatten25 werden auf der Außenseite der wärmeleitenden Zone24 befestigt. Bei Undichtheiten oder Lecks insbesondere in den Kühlleitungen27a oder27b tritt das Kühlmittel außerhalb des Batteriepacks, also außerhalb des Batteriepacks22 aus und kann sich in der umgebenden Luft verflüchtigen. Damit ist sichergestellt, dass kein Kühlmittel durch den Batteriepack22 bzw. das Gehäuse22a fließt oder in den Batteriepack bzw. das Gehäuse eindringen kann. - Alternativ kann auch das ganze Gehäuse aus wärmeleitendem Material gebaut werden.
- In
3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zellen28 über eine wärmeleitende Feuchtigkeitsbarriere29 mit einer Kühlplatte30 verbunden. Die Kühlplatte30 ist in ein Gehäuse31 integriert. Eine Dichtung32 liegt in einer Nut des Gehäuses31 und dichtet das Gesamtsystem ab. Der Zu- und Ablauf33a bzw.33b befindet sich außerhalb des Gehäuses31 . - Bei der Lösung nach
3 ist die Kühlplatte30 , beispielsweise als Verdampferplatte oder als kühlmediendurchströmte Kühlplatte30 ein externer Teil des Gehäuses31 . Die Abdichtung des Gehäuses31 nach außen übernimmt eine abdichtende Schicht29 als wärmeleitende Gassperre oder Feuchtigkeitsbarriere29 . Diese abdichtende Schicht29 weist eine Druckfstigkeit auf, die dem Betriebsdruck während der Lebensdauer stand hält. Die Kühlplatte30 wird modular in das Gehäuse31 verbaut und von außen an das Kühlsystem, beispielsweise das Kühlsystem eines Fahrzeugs angeschlossen. - In
4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung abgebildet. Dabei ist ein Batteriepack34 mit den Batteriezellen35 gezeigt, bei dem die Kühlplatte ein integraler Teil des Gehäuses36 ist. Die Kühlplatte bzw. eine entsprechende wärmeleitende Zone38 wird dabei in das Gehäuse36 beispielsweise eingeschweißt oder dicht verklebt und erfordert keine weitere Abdichtung. Auch hier liegen die Anschlüsse für das Kühlsystem37a bzw.37b außerhalb des Gehäuses. Mittels eines Drosselventils40 oder eines ansteuerbaren Regelventils kann der Kühlmittelfluss beeinflusst werden. - Sind mehrere wärmeleitende Zonen
38 vorgesehen, wie in der4 aufgezeigt wird, ist eine Dichtung39 zwischen den wärmeleitenden Zonen vorgesehen. Eine dann benötigte Verbindung37c zwischen den beiden wärmeleitenden Zonen ligt dabei ebenfalls ausserhalb des Gehäuses36 . - Das Gehäuse
35 kann beispielsweise aus Verbundmaterial hergestellt werden. Hochbelastende tragende Teile wie Kühlplatte ist aus Metall, die restlichen Stellen mit Deckel und Seitenwand je nach Bedarf aus Kunststoff oder ähnlichem Material, das einen gleichen Bau und eine Gewichtsreduzierung ermöglicht. Die Bodenplatte, die aus den Kühlplatten und restlichen Bodenplatten aus Kunststoff besteht, kann einmalig mittels eines Kunststoffspritzgießverfahrens oder eines vergleichbaren Verfahren hergestellt werden. Eine extra Dichtung ist dann nicht erforderlich. - Mit den vorstehend genannten Ausführungsformen können die Wärmeleitplatte bzw. Kühlplatte oder Kühlplatten und die Zellen bzw. entsprechende Zellmodule als eine Montageeinheit vormontiert werden. Dies ermöglicht eine flexible Montagereihe, bei der zuerst die Isolierplatte in ein Gehäuse, das die Zellen umfasst, verbaut wird. Dann wird die Kühlplatte in eine Aussparung des Gehäuses eingelegt. Je nach Bauraumanspruch der Batteriebauteile kann auch eine umgekehrte Montage durchgeführt werden, wodurch sich eine große Erleichterung bei der Montage des Batteriepacks ergibt.
- Weiterhin kann die Kühlplatte von unten angebracht werden, womit sich eine einfache Austauschbarkeit der Kühlplatte ergibt, die wartungsfreundlich ist, da beim Umtausch das Gehäuse des Batteriepacks nicht zwingend geöffnet werden muss. Dies ergibt eine besonders vorteilhafte Lösung und standardisierte Kühlplatten mit unterschiedlichen Kühlmedien, beispielsweise Luft, Kühlwasser, Kältemittel usw. in Einsatz kommen. Es kann das Thermomanagementsystem mit Kühlplatten für die existierende Batterie nachträglich angepasst werden. Dies ermöglicht beispielsweise einen Umstieg von Wasserkühlung auf Kältemittelkühlung.
- Eine weitere Ausgestaltung ist ein Kühlsystem, bei dem das externe Kühlsystem ein "stand-alone" batterieeigenes Kühlsystem ist. Damit ist es möglich, die Einkopplung zur Fahrzeug Klimaanlage gezielt nicht umzusetzen.
Claims (13)
- Kühlsystem für wenigstens eine Batteriezelle, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle, mit einer der wenigstens einen Batteriezelle zugeordneten Kühleinrichtung mit Kühlelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung mit einem externem Kühlsystem so in Verbindung steht, dass das im externen Kühlsystem enthaltene Kühlmittel auch im Fehlerfall nicht zu der Batteriezelle gelangen kann.
- Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der wenigstens eine Batteriezelle zugeordnete Kühleinrichtung eine wärmeleitende Zone, insbesondere ein Thermoelement oder ein Thermomanagement-Element umfasst, dem die Kühlelemente zugeordnet sind.
- Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeleitenden Zone eine Kühlplatte zugeordnet ist, die mit dem externen Kühlsystem in Verbindung steht und von dessen Kühlmittel durchströmt wird.
- Kühlsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Batteriezelle von einem Gehäuse umgeben ist.
- Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Batteriezellen vorhanden sind, die ein Batteriepack oder eine Batterie bilden und von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben sind.
- Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Seite der Batteriezellen der wärmeleitenden Zone des Kühlsystems zugeordnet ist.
- Kühlsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine wärmeleitende Zone, insbesondere ein Thermoelement aufweist.
- Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von Kühlmittel durchströmten Kühlelemente ausserhalb des Gehäuses sind.
- Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Kühlsystem das Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs ist.
- Kühlsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs mittels einer Klimaanlage gekühlt wird und so die Klimaanlage zur Kühlung der Batteriezelle oder des Batteriepacks oder der Batterie genutzt wird.
- Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Batteriegehäuse ein Thermoelement zugeordnet ist, das als Teil des Gehäuses ausgestaltet ist.
- Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vor- und Rücklaufanschluss der Kühleinrichtung außerhalb des Gehäuses liegt.
- Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Kühlsystem ein "stand-alone" batterieeigenes Kühlsystem ist, falls die Einkopplung zur Fahrzeug Klimaanlage gezielt nicht umgesetzt werden soll.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012209306.0A DE102012209306B4 (de) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | Kühlsystem für Batteriezellen |
CN201380027816.7A CN104364933B (zh) | 2012-06-01 | 2013-05-27 | 用于蓄电池单元的冷却系统 |
PCT/EP2013/060850 WO2013178578A1 (de) | 2012-06-01 | 2013-05-27 | Kühlsystem für batteriezellen |
JP2015514448A JP6226436B2 (ja) | 2012-06-01 | 2013-05-27 | バッテリセルのための冷却システム |
US14/404,816 US20150171493A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-05-27 | Cooling system for battery cells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012209306.0A DE102012209306B4 (de) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | Kühlsystem für Batteriezellen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012209306A1 true DE102012209306A1 (de) | 2013-12-05 |
DE102012209306B4 DE102012209306B4 (de) | 2023-08-31 |
Family
ID=48613568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012209306.0A Active DE102012209306B4 (de) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | Kühlsystem für Batteriezellen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150171493A1 (de) |
JP (1) | JP6226436B2 (de) |
CN (1) | CN104364933B (de) |
DE (1) | DE102012209306B4 (de) |
WO (1) | WO2013178578A1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014202162A1 (de) * | 2014-02-06 | 2015-08-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Elektrische Speichereinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie und mit einer aktiven Kühleinrichtung |
WO2018036764A1 (de) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kühlvorrichtung für eine batteriebaugruppe sowie einheit aus einer batteriebaugruppe und einer kühlvorrichtung |
DE102017208889A1 (de) | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Thyssenkrupp Ag | Temperiersystem für eine elektrische Energiespeichereinheit |
DE102017211367A1 (de) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Audi Ag | Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens |
CN109860464A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-06-07 | 风帆(扬州)有限责任公司 | 一种节能环保汽车用新型启停电池 |
DE102018205876A1 (de) | 2018-04-18 | 2019-10-24 | Audi Ag | Kühlvorrichtung für eine Batterie, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Kühlen einer Batterie |
EP3759761A4 (de) * | 2018-03-01 | 2021-09-08 | Shape Corp. | In fahrzeugbatteriefach integriertes kühlsystem |
EP4195384A4 (de) * | 2021-03-24 | 2024-04-03 | LG Energy Solution, Ltd. | Batteriepack und vorrichtung damit |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3054730B1 (fr) * | 2016-07-26 | 2021-05-14 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif de regulation thermique pour une batterie d'un vehicule par contact indirect |
US20180048038A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal exchange plate assembly for vehicle battery |
JP6737138B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2020-08-05 | 株式会社デンソー | 電源装置、及び電力供給システム |
US10403945B2 (en) * | 2017-05-16 | 2019-09-03 | GM Global Technology Operations LLC | Dual-sided propulsion battery coolant system |
KR102280096B1 (ko) | 2017-10-17 | 2021-07-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 누설 냉매 유입 방지 기능을 갖는 배터리 팩 |
KR102554939B1 (ko) * | 2018-01-08 | 2023-07-11 | 현대자동차주식회사 | 배터리용 냉각장치 |
DE102018201608A1 (de) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Isoliersystem für ein Batteriesystem sowie Verfahren zum Steuern eines solchen Isoliersystems |
KR102353367B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2022-01-18 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 셀 조립체, 이러한 배터리 셀 조립체를 포함하는 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 |
CN109244308A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-18 | 爱驰汽车有限公司 | 电动汽车及其电池包 |
CN112319312B (zh) * | 2020-10-13 | 2022-04-15 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种插电混动车型的电池热管理策略 |
CN112467249A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-09 | 安徽汉星能源有限公司 | 一种组合式散热电池箱 |
CN116885332B (zh) * | 2023-07-07 | 2024-02-06 | 苏州黑盾环境股份有限公司 | 一种变频多联储能制冷系统 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE518142C2 (sv) * | 2000-02-15 | 2002-09-03 | Ericsson Telefon Ab L M | Förfarande och anordning för reglering av batteritemperatur |
DE102007010750B3 (de) | 2007-02-27 | 2008-09-04 | Daimler Ag | Elektrochemische Einzelzelle für eine Batterie, Verwendung einer Einzelzelle und Verwendung einer Batterie |
JP2009259785A (ja) * | 2008-03-24 | 2009-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | バッテリ装置 |
EP2262048A4 (de) * | 2008-03-24 | 2012-08-08 | Sanyo Electric Co | Batterieelement und batterieeinheit |
KR101130043B1 (ko) * | 2009-07-27 | 2012-03-28 | 주식회사 엘지화학 | 냉각 효율성이 향상된 전지모듈 |
DE102009057368A1 (de) * | 2009-12-08 | 2011-06-09 | Li-Tec Battery Gmbh | Elektrochemischer Energiespeicher und Anordnung einer Mehrzahl solcher elektrochemischen Energiespeicher |
JP2011175743A (ja) | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置及びこれを備える車両 |
DE102010028728A1 (de) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlung eines Energiespeichers |
CN102088108B (zh) * | 2010-12-28 | 2012-12-12 | 华晨汽车集团控股有限公司 | 带有空调系统的机动车动力电池 |
JP2013012441A (ja) | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置及び電源装置を備える車両 |
-
2012
- 2012-06-01 DE DE102012209306.0A patent/DE102012209306B4/de active Active
-
2013
- 2013-05-27 US US14/404,816 patent/US20150171493A1/en not_active Abandoned
- 2013-05-27 JP JP2015514448A patent/JP6226436B2/ja active Active
- 2013-05-27 CN CN201380027816.7A patent/CN104364933B/zh active Active
- 2013-05-27 WO PCT/EP2013/060850 patent/WO2013178578A1/de active Application Filing
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014202162A1 (de) * | 2014-02-06 | 2015-08-06 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Elektrische Speichereinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie und mit einer aktiven Kühleinrichtung |
WO2018036764A1 (de) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kühlvorrichtung für eine batteriebaugruppe sowie einheit aus einer batteriebaugruppe und einer kühlvorrichtung |
US11183720B2 (en) | 2016-08-23 | 2021-11-23 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Cooling device for a battery assembly, and unit including a battery assembly and a cooling device |
DE102017208889A1 (de) | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Thyssenkrupp Ag | Temperiersystem für eine elektrische Energiespeichereinheit |
DE102017211367A1 (de) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Audi Ag | Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens |
DE102017211367B4 (de) | 2017-07-04 | 2024-02-22 | Audi Ag | Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens |
EP3759761A4 (de) * | 2018-03-01 | 2021-09-08 | Shape Corp. | In fahrzeugbatteriefach integriertes kühlsystem |
DE102018205876A1 (de) | 2018-04-18 | 2019-10-24 | Audi Ag | Kühlvorrichtung für eine Batterie, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Kühlen einer Batterie |
CN109860464A (zh) * | 2019-02-12 | 2019-06-07 | 风帆(扬州)有限责任公司 | 一种节能环保汽车用新型启停电池 |
EP4195384A4 (de) * | 2021-03-24 | 2024-04-03 | LG Energy Solution, Ltd. | Batteriepack und vorrichtung damit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013178578A1 (de) | 2013-12-05 |
DE102012209306B4 (de) | 2023-08-31 |
US20150171493A1 (en) | 2015-06-18 |
CN104364933A (zh) | 2015-02-18 |
JP6226436B2 (ja) | 2017-11-08 |
JP2015525442A (ja) | 2015-09-03 |
CN104364933B (zh) | 2018-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012209306B4 (de) | Kühlsystem für Batteriezellen | |
EP2018679B1 (de) | Wärmetauscher für energiespeicher | |
EP2780958B1 (de) | Batteriesystem mit einem temperierkörper enthaltend einen temperierkanal und einen bypass sowie kraftfahrzeug welches das batteriesystem enthält | |
EP2517298B1 (de) | Verfahren zum temperieren einer stromquelle eines fahrzeugs | |
WO2019096696A1 (de) | Kühlsystem für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einem solchen kühlsystem | |
DE102005048241A1 (de) | Zweikreisbatteriekühlsystem | |
DE102009040067B4 (de) | Batterie mit Kühlung der Batteriezellen nach dem Wärmerohr-Prinzip | |
DE102017217685B4 (de) | Anordnung zur Temperierung einer Batterie und weiterer elektrischer Komponenten eines Fahrzeugs, Fahrzeug sowie Verfahren zur Steuerung der Anordnung | |
DE102020107111A1 (de) | Wärmepumpenanordnung für Fahrzeuge mit einem Fahrzeugkabinenheizkreislauf und einem Batterieheizkreislauf | |
EP3374216B1 (de) | Klimaanlage | |
WO2009124846A1 (de) | Gehäuse für eine elektronische schaltung mit kühlkanalsystem | |
DE102013002847A1 (de) | Batterieanordnung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Batterieanordnung | |
DE102011051624A1 (de) | Kühlsystem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug | |
WO2013041387A1 (de) | Batteriegehäuse, insbesondere für lithium-ionen-zellen, mit einem temperiermittelverteilsystem, batterie und kraftfahrzeug | |
DE102015016241A1 (de) | Elektrisch angetriebenes Fahrzeug | |
DE102010055613A1 (de) | Wärmetauscheranordnung zur thermischen Kopplung eines Kühlmittelkreislaufs mit einem Kältemittelkreislauf in einem Fahrzeug | |
WO2014048525A1 (de) | Brennstoffzellensystem | |
DE102010015331A1 (de) | Kühleranordnung für ein Fahrzeug und Verfahen zum Betreiben einer Kühleranordnung | |
EP3483979B1 (de) | Technik zur temperatursteuerung eines traktionsenergiespeichers | |
DE102008011235A1 (de) | Temperaturregelanlage für Brennstoffzellen und Verfahren zur Temperaturregelung von Brennstoffzellen | |
DE102011082562A1 (de) | Batteriemodul mit zumindest einer Batteriezelle und direkter Kühlmittelkühlung sowie Kraftfahrzeug | |
DE102019200817A1 (de) | Kühleinrichtung zur Kühlung von Batteriezellen, Batterie und Kraftfahrzeug | |
DE102010038773A1 (de) | Batterie-Kühlsystem | |
DE102019205575A1 (de) | Vorrichtung zur Kühlung einer Fahrzeugbatterie | |
DE102019210851A1 (de) | Kraftfahrzeug mit einer Kühlstruktur |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZL, DE Representative=s name: GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG & SCHNEIDER, DE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000 Ipc: H01M0010660000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000 Ipc: H01M0010660000 Effective date: 20131211 |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |