DE102012216916A1 - High-voltage battery for use in e.g. electric car, has cooling plate whose inlet terminal and outlet terminal are connected through wall of housing provided with opening having seal for fluid-tight sealing of inner space of housing - Google Patents

High-voltage battery for use in e.g. electric car, has cooling plate whose inlet terminal and outlet terminal are connected through wall of housing provided with opening having seal for fluid-tight sealing of inner space of housing Download PDF

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cooling plate
voltage battery
cooling
battery
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Joachim TREIER
Florian Moldovan
Michael Moser
Thorbjörn Algermissen
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Mahle International GmbH
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Behr GmbH and Co KG
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Abstract

The battery (1) has housing (2) that is provided with several battery cells (3) and a cooling plate (4) through which a cooling medium flows. The battery cells are provided in thermal contact with the plate. A portion of the cooling plate is arranged inside the housing. An inlet terminal (7) and an outlet terminal (8) of the cooling plate are connected through a wall of housing. The housing is provided with an opening (6) through which the plate and terminals are connected. The opening is provided with a seal (5) for fluid-tight sealing of the inner space of the housing.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie für den Einsatz in Fahrzeugen, mit einem Gehäuse, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und mit einer kühlmitteldurchströmten Kühlplatte, wobei die Batteriezellen mit der Kühlplatte in thermischen Kontakt stehen und die Batteriezellen und zumindest ein Teilbereich der Kühlplatte im Inneren des Gehäuses angeordnet sind.The invention relates to a high-voltage battery for use in vehicles, with a housing, with a plurality of battery cells and with a coolant flowed through cooling plate, wherein the battery cells are in thermal contact with the cooling plate and the battery cells and at least a portion of the cooling plate arranged inside the housing are.

Stand der TechnikState of the art

Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge nutzen Hochvoltbatterien zur Speicherung von Energie. Da diese Hochvoltbatterien Wärme in nicht unerheblichem Ausmaß entwickeln, müssen diese gekühlt werden. Hierzu werden im Stand der Technik Kühlplatten in das Batteriegehäuse der Hochvoltbatterien integriert, die von einem Kühlmittel durchströmt werden. Die Batteriezellen stehen dabei mit den Kühlplatten in thermisch leitenden Kontakt, so dass die Wärme der Batteriezellen über die Kühlplatten abgeführt werden kann.Electric vehicles and hybrid vehicles use high-voltage batteries to store energy. Since these high-voltage batteries develop heat to a significant extent, they must be cooled. For this purpose, cooling plates are integrated in the battery housing of the high-voltage batteries, which are flowed through by a coolant in the prior art. The battery cells are doing with the cooling plates in thermally conductive contact, so that the heat of the battery cells can be dissipated through the cooling plates.

Diese Kühlplatten werden von einem Kühlmittel, insbesondere durch Kühlwasser (Wasser-Glykol-Gemisch) oder Kältemittel (R134a, 1234YF) durchströmt. Kommt es an den Kühlplatten selbst oder einer der Zuleitungen zu einer Leckage, kann eine elektrische Kontaktierung der Batteriezellen mittels des Kühlmittels stattfinden. Dies kann zu Kurzschlüssen führen. Auch kann es zum Auftreten eines Elektrolyse-Prozesses führen, bei welchem Wasserstoff entstehen kann, was unerwünscht wäre.These cooling plates are flowed through by a coolant, in particular by cooling water (water-glycol mixture) or refrigerant (R134a, 1234YF). If it comes to the cooling plates themselves or one of the leads to a leakage, an electrical contacting of the battery cells can take place by means of the coolant. This can lead to short circuits. Also, it can lead to the occurrence of an electrolysis process in which hydrogen can arise, which would be undesirable.

Die gemäß dem Stand der Technik verwendeten Kühlplatten besitzen jeweils einen Zulaufanschluss und einen Ablaufanschluss, über welche das Kühlmittel zu- beziehungsweise abgeführt wird. Die Kühlplatten werden untereinander mit einem Schlauch- oder Rohrleitungssystem verbunden. Beide Verbindungsweisen sind innerhalb des Batteriegehäuses angeordnet.The cooling plates used according to the prior art each have an inlet connection and an outlet connection, via which the coolant is supplied or removed. The cooling plates are connected to each other with a hose or piping system. Both ways of connection are arranged inside the battery housing.

Insbesondere in einer Unfallsituation können, vornehmlich an den Verbindungsstellen, Leckagen auftreten, die zu einer weiteren Beschädigung der Hochvoltbatterie oder des gesamten Fahrzeugs führen können.Especially in an accident situation, leaks can occur, especially at the connection points, which can lead to further damage to the high-voltage battery or the entire vehicle.

Nachteilig an den Kühlplatten gemäß dem Stand der Technik ist insbesondere, dass die Kühlmittelanschlüsse an die einzelnen Kühlplatten und die Verbindungen der Kühlplatten untereinander im Inneren des Batteriegehäuses angeordnet sind. Jedes Verbindungselement und damit auch jede Verbindungsstelle der Kühlmittelleitungen stellt eine Möglichkeit für das Auftreten von Leckagen dar.A disadvantage of the cooling plates according to the prior art is in particular that the coolant connections are arranged on the individual cooling plates and the connections of the cooling plates with each other in the interior of the battery case. Each connecting element and thus also each connection point of the coolant lines represents a possibility for the occurrence of leaks.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hochvoltbatterie bereitzustellen, bei welcher auch bei Leckagen, insbesondere infolge von Unfallsituationen, die Gefahr einer weiteren Beschädigung reduziert wird.DESCRIPTION OF THE INVENTION, OBJECT, SOLUTION, ADVANTAGES It is therefore the object of the present invention to provide a high-voltage battery in which the risk of further damage is reduced even in the case of leaks, in particular as a result of accident situations.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Hochvoltbatterie mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.The object of the present invention is achieved by a high-voltage battery having the features according to claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie für den Einsatz in Fahrzeugen, mit einem Gehäuse, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und mit einer kühlmitteldurchströmten Kühlplatte, wobei die Batteriezellen mit der Kühlplatte in thermischen Kontakt stehen und die Batteriezellen und zumindest ein Teilbereich der Kühlplatte im Inneren des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Kühlplatte einen Zulaufanschluss und einen Ablaufanschluss aufweist, wobei entweder die Kühlplatte durch eine Wandung des Gehäuses geführt ist oder zumindest einer der Anschlüsse durch eine Wandung des Gehäuses geführt ist.An embodiment of the invention relates to a high-voltage battery for use in vehicles, with a housing, with a plurality of battery cells and with a coolant-flowed cooling plate, the battery cells with the cooling plate in thermal contact and the battery cells and at least a portion of the cooling plate inside the Housing are arranged, wherein the cooling plate has an inlet port and a drain port, wherein either the cooling plate is guided by a wall of the housing or at least one of the terminals is guided by a wall of the housing.

Die Anschlüsse bezeichnen hier die Zulaufanschlüsse und Ablaufanschlüsse, welche mit den Kühlplatten verbunden sind und das Kühlmittel zu den Kühlplatten zu- beziehungsweise ableiten.The connections here denote the inlet connections and outlet connections, which are connected to the cooling plates and supply the coolant to the cooling plates.

Für den Fall, dass eine Kühlplatte vollständig innerhalb des Gehäuses der Hochvoltbatterie angeordnet ist, wird zumindest einer der Anschlüsse durch eine Öffnung in einer Wandung des Gehäuses geführt, um so eine Verbindung der Kühlplatte mit dem außerhalb des Gehäuses verlaufenden Kühlmittelkreislauf zu erzeugen.In the event that a cooling plate is disposed entirely within the housing of the high-voltage battery, at least one of the terminals is passed through an opening in a wall of the housing, so as to produce a connection of the cooling plate with the outside of the housing extending coolant circuit.

Eine Anordnung des Zulaufanschlusses und des Ablaufanschlusses der Kühlplatte außerhalb des Gehäuses senkt das Risiko, dass eine Leckage an den Verbindungsstellen mit dem Kühlmittelkreislauf in unmittelbarer Nähe zu den Batteriezellen entsteht. Dadurch werden das Kurzschlussrisiko und die Gefahr der Elektrolyse gesenkt. Hierzu ist die Kühlplatte so dimensioniert, dass sie das Gehäuse der Hochvoltbatterie durchdringt. Der Zulaufanschluss beziehungsweise der Ablaufanschluss werden dabei außerhalb des Gehäuses mit der Kühlplatte verbunden. Im Falle einer Unfallsituation entsteht so eine Leckage, infolge einer Beschädigung des Zulaufs oder des Ablaufs, außerhalb des Gehäuses. Die Batteriezellen werden dadurch nicht mit dem Kühlmittel in Kontakt gebracht.An arrangement of the inlet connection and the outlet connection of the cooling plate outside the housing reduces the risk that leakage will occur at the connection points with the coolant circuit in the immediate vicinity of the battery cells. This reduces the risk of short circuit and the risk of electrolysis. For this purpose, the cooling plate is dimensioned so that it penetrates the housing of the high-voltage battery. The inlet connection or the outlet connection are connected outside the housing with the cooling plate. In the case of an accident situation, such a leakage, as a result of damage to the inlet or the drain, outside the housing. The battery cells are thereby not brought into contact with the coolant.

Ebenso wird dieses Risiko durch eine Anordnung von Zulauf- und Ablaufanschlüssen minimiert, die durch eine Öffnung im Gehäuse geführt sind, sofern sie so gestaltet sind, dass, auch in einer Unfallsituation, die im Inneren des Gehäuses liegenden Bereiche der Anschlüsse nicht beschädigt werden.Likewise, this risk is minimized by an arrangement of inlet and outlet connections, which are guided through an opening in the housing, provided that they are designed so that, even in an accident situation, lying in the interior of the housing areas of the connections are not damaged.

Die größte Gefahr eine Leckage geht von den Zuleitungen und Ableitungen des Kühlmittels, sowie den Verbindungen der Kühlplatten untereinander aus. Die Kühlplatten selbst sind so ausgelegt, dass sie auch in einer Unfallsituation eine ausreichend hohe Sicherheit gegen das Auftreten von Leckagen aufweisen.The greatest danger of leakage is from the supply and discharge of the coolant, as well as the connections of the cooling plates with each other. The cooling plates themselves are designed so that they have a sufficiently high level of safety against the occurrence of leaks even in an accident situation.

Innerhalb des Gehäuses angeordnete Verbindungsleitungen sind daher vorteilhafterweise so ausgeführt, dass einer Relativbewegung zu der Kühlplatte nicht möglich ist, solange die strukturelle Integrität des Gehäuses gewährleistet ist.Within the housing arranged connecting lines are therefore advantageously designed so that a relative movement to the cooling plate is not possible, as long as the structural integrity of the housing is ensured.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das Gehäuse zumindest eine Öffnung aufweist, durch welche die Kühlplatte und/oder einer der Anschlüsse führt.It is also expedient if the housing has at least one opening through which the cooling plate and / or one of the connections leads.

Durch die Öffnung kann die Kühlplatte geführt werden und außerhalb des Gehäuses mit einem Kühlmittelkreislauf verbunden werden. Alternativ kann ein Anschluss durch diese Öffnung geführt werden, über welchen die innerhalb des Gehäuses angeordnete Kühlplatte mit dem Kühlmittelkreislauf verbunden wird.Through the opening, the cooling plate can be guided and connected outside the housing with a coolant circuit. Alternatively, a connection can be guided through this opening, via which the cooling plate arranged inside the housing is connected to the coolant circuit.

Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn um die Öffnung eine Dichtung, zur fluiddichten Abdichtung des Innenraumes des Gehäuses, angeordnet ist.Furthermore, it is preferable if a seal for fluid-tight sealing of the interior of the housing is arranged around the opening.

Durch eine Abdichtung der Öffnung des Gehäuses, ist es ausgeschlossen, dass Kühlmittel ins Innere des Gehäuses einströmt, wenn eine Leckage außerhalb des Gehäuses entsteht. Dies senkt weiter das Kurzschlussrisiko und das Elektrolyserisiko.By sealing the opening of the housing, it is impossible for coolant to flow into the interior of the housing if leakage occurs outside the housing. This further reduces the short circuit risk and the electrolysis risk.

In einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kühlplatte über ihren Zulaufanschluss und ihren Ablaufanschluss mit einem Kühlmittelkreislauf in Fluidkommunikation steht.In a particularly favorable embodiment of the invention, it is provided that the cooling plate is in fluid communication via its inlet connection and its outlet connection with a coolant circuit.

Durch den Anschluss der Kühlplatten an einen Kühlmittelkreislauf, kann die von den Batteriezellen erzeugte Wärme fortwährend über das in der Kühlplatte zirkulierende Kühlmittel abtransportiert werden. So kann eine Aufheizung der Batteriezellen verhindert werden.By connecting the cooling plates to a coolant circuit, the heat generated by the battery cells can be continuously removed via the circulating in the cooling plate coolant. Thus, heating of the battery cells can be prevented.

Außerdem ist es zweckmäßig, wenn die Batteriezellen auf einer oder beiden Oberflächen der Kühlplatte angeordnet sind.Moreover, it is expedient if the battery cells are arranged on one or both surfaces of the cooling plate.

Eine Anordnung der Batteriezellen auf beiden Oberflächen der Kühlplatte ermöglicht es eine größere Anzahl an Batteriezellen mit jeweils einer Kühlplatte in thermischen Kontakt zu bringen. Je nach der zur Verfügung stehenden Kühlleistung kann so eine größere Wärmemenge pro Kühlplatte abgeführt werden, als bei der Anordnung der Batteriezellen auf nur einer Oberfläche.An arrangement of the battery cells on both surfaces of the cooling plate makes it possible to bring a larger number of battery cells, each with a cooling plate in thermal contact. Depending on the available cooling capacity can be dissipated as a larger amount of heat per cooling plate, as in the arrangement of the battery cells on only one surface.

In einer alternativen Ausführungsform ist es zu bevorzugen, wenn die Kühlplatte mit einer ihrer Flächen an einer Innenwandung des Gehäuses angeordnet ist und auf der dieser Fläche gegenüberliegenden Fläche die Batteriezellen angeordnet sind.In an alternative embodiment, it is preferable if the cooling plate is arranged with one of its surfaces on an inner wall of the housing and on the surface opposite this surface, the battery cells are arranged.

Diese Anordnung der Kühlplatte im Inneren des Gehäuses ist insbesondere hinsichtlich der Stabilität der Kühlplatte vorteilhaft, da sie an einer der Innenwandungen des Gehäuses abgestützt ist. Eine Relativbewegung zwischen der Kühlplatte und dem Gehäuse wird dadurch erschwert. Das Risiko hinsichtlich auftretender Leckagen wird dadurch reduziert.This arrangement of the cooling plate in the interior of the housing is particularly advantageous in terms of the stability of the cooling plate, since it is supported on one of the inner walls of the housing. A relative movement between the cooling plate and the housing is made more difficult. The risk of leaks occurring is thereby reduced.

Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn innerhalb des Gehäuses der Hochvoltbatterie ein Batterie-Management-System zur Steuerung und/oder Regelung der Hochvoltbatterie angeordnet ist.Furthermore, it is preferable if within the housing of the high-voltage battery, a battery management system for controlling and / or regulating the high-voltage battery is arranged.

Das Batterie-Management-System ist vorteilhafterweise auch innerhalb des Gehäuses angeordnet. Zum einen ist es so ebenfalls vor Leckagen der Kühlmittelleitungen geschützt, zum anderen kann es so durch die kühlende Wirkung der Kühlplatten abgekühlt werden.The battery management system is advantageously also arranged within the housing. On the one hand, it is also protected from leaks in the coolant lines, and on the other hand it can be cooled down by the cooling effect of the cooling plates.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hochvoltbatterie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie eine Mehrzahl von Kühlplatten aufweist, welche in Serienschaltung oder in einer Paralleschaltung an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind.A preferred embodiment of the high-voltage battery is characterized in that the high-voltage battery has a plurality of cooling plates which are connected in series connection or in a parallel circuit to a coolant circuit.

Durch die Anordnung einer Mehrzahl von Kühlplatten, kann eine größere Anzahl von Batteriezellen aktiv gekühlt werden. Dies führt dazu, dass mehr Batteriezellen in der Hochvoltbatterie angeordnet werden können.By arranging a plurality of cooling plates, a larger number of battery cells can be actively cooled. This means that more battery cells can be arranged in the high-voltage battery.

In einer alternativen Ausführungsform ist es zu bevorzugen, wenn die Kühlplatten über Verbindungsleitungen miteinander in Fluidkommunikation stehen.In an alternative embodiment, it is preferable if the cooling plates are in fluid communication with each other via connecting lines.

Durch das direkte Verbinden mehrerer Kühlplatten kann ein einfaches vom Kühlmittel durchströmbares Netzwerk entstehen. Bei der Anordnung der Verbindungsleitungen innerhalb des Gehäuses, ist darauf zu achten, die jeweiligen Verbindungsstellen so auszulegen, dass auch in einer Unfallsituation keine Beschädigungen an Ihnen auftreten. Dies gilt jedenfalls so lange die strukturelle Integrität des Gehäuses gewahrt ist.The direct connection of several cooling plates can create a simple network through which the coolant can flow. When arranging the connection lines within the housing, care must be taken to design the respective connection points in such a way that no damage to them occurs in an accident situation. this applies at least as long as the structural integrity of the case is preserved.

Auch ist es zweckmäßig, wenn ein Großteil der Batteriezellen in thermischen Kontakt mit einer oder mehreren Kühlplatten steht.It is also expedient if a large part of the battery cells is in thermal contact with one or more cooling plates.

Je mehr der Batteriezellen mit der oder den Kühlplatten in thermischen Kontakt stehen, umso besser kann die entstehende Wärme aus der Hochvoltbatterie abgeleitet werden. Insgesamt kann so der Wirkungsgrad der Hochvoltbatterie, durch das erreichen und Halten eines vorteilhaften Temperaturniveaus, verbessert werden.The more of the battery cells are in thermal contact with the cooling plate (s), the better the resulting heat can be dissipated from the high-voltage battery. Overall, the efficiency of the high-voltage battery can be improved by achieving and maintaining an advantageous temperature level.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie nach einer der beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft.In a preferred embodiment of the invention, a vehicle with a high-voltage battery according to one of the described embodiments is advantageous.

Insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug ist die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie vorteilhaft einsetzbar, da durch die Anordnung der Kühlmittelleitungen und der Zulauf- sowie Ablaufanschlüsse, die Gefahr eines Kurzschlusses oder einer Elektrolyse in Folge des Kontaktes des Kühlmittels mit den Batteriezellen minimiert ist. Insbesondere in einer Unfallsituation, die bei Fahrzeugen bei der Auslegung zu berücksichtigen ist, bietet die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie Vorteile.In particular, for use in a vehicle, the high-voltage battery according to the invention is advantageously used, as is minimized by the arrangement of the coolant lines and the inlet and outlet connections, the risk of short circuit or electrolysis due to the contact of the coolant with the battery cells. In particular, in an accident situation that has to be considered in the design of vehicles, the high-voltage battery according to the invention offers advantages.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.Advantageous developments of the present invention are described in the subclaims and the following description of the figures.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of embodiments with reference to the drawings. In the drawings show:

1 einen Schnitt durch ein Gehäuse einer Hochvoltbatterie, mit einer Kühlplatte, welche eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist, 1 a section through a housing of a high-voltage battery, with a cooling plate, which has a plurality of battery cells,

2 eine Aufsicht auf eine Kühlplatte in einem Gehäuse einer Hochvoltbatterie, wobei die Kühlplatte eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist, 2 a plan view of a cooling plate in a housing of a high-voltage battery, wherein the cooling plate comprises a plurality of battery cells,

3 im linken Teil eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer Mehrzahl von Kühlplatten im Inneren des Gehäuses, und im rechten Teil eine Seitenansicht des Gehäuses, 3 in the left part of a sectional view of an alternative embodiment of the invention, with a plurality of cooling plates in the interior of the housing, and in the right part of a side view of the housing,

4 im linken Teil eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer Kühlplatte, wobei die Anschlüsse an zwei gegenüberliegenden Stellen durch Öffnungen des Gehäuses geführt sind, und im rechten Teil eine Seitenansicht des Gehäuses, 4 in the left part of a sectional view through an alternative embodiment of the invention, with a cooling plate, wherein the terminals are guided at two opposite points through openings of the housing, and in the right part of a side view of the housing,

5 im linken Teil eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit zwei Kühlplatten im Inneren des Gehäuses, die miteinander über eine Verbindungsleitung verbunden sind, und im rechten Teil eine Seitenansicht des Gehäuses, 5 in the left part of a sectional view through an alternative embodiment of the invention, with two cooling plates inside the housing, which are connected to each other via a connecting line, and in the right part of a side view of the housing,

6 im linken Teil eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer Kühlplatte im Inneren des Gehäuses, welche durch zwei sich gegenüberliegenden Öffnungen des Gehäuses geführt ist, und im rechten Teil eine Seitenansicht des Gehäuses, 6 in the left part of a sectional view through an alternative embodiment of the invention, with a cooling plate inside the housing, which is guided through two opposite openings of the housing, and in the right part of a side view of the housing,

7 im linken Teil eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit zwei Kühlplatten im Inneren des Gehäuses, die jeweils durch eine seitliche Öffnung des Gehäuses geführt sind und im äußeren Bereich mit einer Verbindungsleitung verbunden sind, weiterhin im rechten Teil eine Seitenansicht des Gehäuses, und 7 in the left part of a sectional view of an alternative embodiment of the invention, with two cooling plates inside the housing, which are each guided through a lateral opening of the housing and are connected in the outer region with a connecting line, further in the right part of a side view of the housing, and

8 im linken Teil eine Schnittansicht durch ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit zwei Kühlplatten im Inneren des Gehäuses, die jeweils einmal durch eine Öffnung in einer Wandung des Gehäuses geführt sind, weiterhin im rechten Teil eine Seitenansicht des Gehäuses. 8th in the left part of a sectional view through an alternative embodiment of the invention, with two cooling plates inside the housing, each once through an opening in a wall of the housing, continue in the right part of a side view of the housing.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 zeigt einen Schnitt durch die Mittelebene einer Hochvoltbatterie 1. Die Hochvoltbatterie 1 ist gebildet aus einem Gehäuse 2. Im Gehäuse 2 sind Batteriezellen 3 angeordnet. Zur Abführung der Wärme, welche die Batteriezellen 3 erzeugen, stehen die Batteriezellen 3 in thermischen Kontakt mit einer Kühlplatte 4. Diese Kühlplatte 4 ist teilweise im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet und ist durch eine Öffnung 6 des Gehäuses 2 geführt.The 1 shows a section through the center plane of a high-voltage battery 1 , The high-voltage battery 1 is formed of a housing 2 , In the case 2 are battery cells 3 arranged. To dissipate the heat that the battery cells 3 generate, stand the battery cells 3 in thermal contact with a cooling plate 4 , This cooling plate 4 is partly inside the case 2 arranged and is through an opening 6 of the housing 2 guided.

Um die Öffnung 6 ist eine Dichtung 5 angebracht, welche das Gehäuse 2 nach außen hin fluiddicht abdichtet.Around the opening 6 is a seal 5 attached, which the housing 2 seals fluid-tight to the outside.

Die Kühlplatte 4 weist einen Zulaufanschluss 7 auf, welcher außerhalb des Gehäuses 2 der Hochvoltbatterie 1 angeordnet ist.The cooling plate 4 has an inlet connection 7 on which outside of the case 2 the high-voltage battery 1 is arranged.

Die Anordnung des Zulaufanschlusses 7 außerhalb des Gehäuses 2 ist insbesondere vorteilhaft, da durch diese Anordnung das Auftreten von Leckagen im Kühlmittelkreislauf insbesondere an den Verbindungsstellen, deutlich minimiert werden kann.The arrangement of the inlet connection 7 outside the case 2 is particularly advantageous because the occurrence of leaks in the coolant circuit, in particular at the joints, can be significantly minimized by this arrangement.

Besonders der Kontakt von Kühlmittel, welches die Kühlplatte 4 durchströmt, mit den Batteriezellen 3 ist zu vermeiden. Im schlimmsten Fall droht ein Kurzschluss oder eine ungewollte Elektrolyse. Beim Auftreten einer Elektrolyse kann es zur Entstehung von Wasserstoff kommen. Dies kann zu einem Systemausfall und zu einer weiteren Beschädigung der Hochvoltbatterie 1 führen.Especially the contact of coolant, which is the cooling plate 4 flows through, with the battery cells 3 should be avoided. In the worst case, a short circuit or an unwanted electrolysis is imminent. When electrolysis occurs, hydrogen may be generated. This can lead to system failure and further damage to the high-voltage battery 1 to lead.

Die Kühlplatte 4 ist so ausgelegt, dass an ihrem Grundkörper auch in einer Unfallsituation keine Leckagen entstehen und somit das Innere des Gehäuses 2 der Hochvoltbatterie 1 stets leckagefrei bleibt.The cooling plate 4 is designed in such a way that there are no leaks at its body even in an accident situation and thus the inside of the housing 2 the high-voltage battery 1 always remains leak-free.

Der Zulaufanschluss 7 ist im endmontierten Zustand mit einem Kühlmitteikreislauf verbunden, welcher Kühlmittel zur Kühlplatte 4 zuführt. Dieser Kühlmittelkreislauf ist in den gezeigten 1 bis 8 nicht dargestellt.The inlet connection 7 is connected in the final assembled state with a Kühlmitteikreislauf which coolant to the cooling plate 4 supplies. This coolant circuit is shown in FIGS 1 to 8th not shown.

Der Aufbau in 1 ist beispielhaft. Eine Anordnung von mehreren Kühlplatten 4 sowie einer größeren Anzahl Batteriezellen 3 ist ebenso vorsehbar wie eine alternative Ausgestaltung des Gehäuses 2. Auch die Position der Kühlplatte 4 im Gehäuse 2 ist als beispielhaft anzusehen. So ist ebenfalls denkbar, die Kühlplatte 4 mittig im Gehäuse 2 zu platzieren, so dass beide Oberflächen der Kühlplatte 4 mit Batteriezellen 3 bestückt werden können.The construction in 1 is exemplary. An arrangement of several cold plates 4 and a larger number of battery cells 3 is just as predictable as an alternative embodiment of the housing 2 , Also the position of the cooling plate 4 in the case 2 is to be regarded as an example. So is also conceivable, the cooling plate 4 in the middle of the housing 2 to place so that both surfaces of the cooling plate 4 with battery cells 3 can be equipped.

Bei einer Mehrzahl von Kühlplatten 4 ist eine Verbindung der einzelnen Kühlplatten 4 untereinander sowohl in einer Serienschaltung, als auch in einer parallelen Schaltung vorsehbar.In a plurality of cooling plates 4 is a connection of the individual cooling plates 4 with each other both in a series circuit, as well as in a parallel circuit providable.

Die 2 zeigt eine Aufsicht auf die Kühlplatte 4 innerhalb des Gehäuses 2 der Hochvoltbatterie 1. Es ist zu erkennen, dass die Batteriezellen 3 in zwei parallel zueinander ausgerichteten Reihen auf einer der Oberflächen der Kühlplatte 4 angeordnet sind. Auch diese Anordnung ist beispielhaft und kann in alternativen Ausführungsformen durch andere Anordnungen der Batteriezellen 3 ersetzt werden. Vorsehbar sind etwa einem Wellenverlauf nachempfundene Muster oder auch eine unregelmäßige Anordnung auf der Kühlplatte 4.The 2 shows a plan view of the cooling plate 4 inside the case 2 the high-voltage battery 1 , It can be seen that the battery cells 3 in two parallel aligned rows on one of the surfaces of the cooling plate 4 are arranged. This arrangement is also exemplary and can, in alternative embodiments, by other arrangements of the battery cells 3 be replaced. Predictable are patterns that are modeled on a wave pattern or else an irregular arrangement on the cooling plate 4 ,

Weiterhin ist zu erkennen, dass an dem außerhalb des Gehäuses 2 liegenden Teil der Kühlplatte 4 neben dem Zulaufanschluss 7 auch ein Ablaufanschluss 8 angeordnet ist. Die Verbindung der Kühlplatte 4 mit dem Kühlmittelkreislauf erfolgt über diese Anschlüsse 7, 8.Furthermore, it can be seen that on the outside of the housing 2 lying part of the cooling plate 4 next to the inlet connection 7 also a drain connection 8th is arranged. The connection of the cooling plate 4 with the coolant circuit via these connections 7 . 8th ,

Die Kühlplatte 4 der 1 und 2 ist u-förmig durchströmt. Das heißt, dass die Kühlplatte 4 in ihrem Inneren eine Umlenkung aufweist, an welcher das Kühlmittel in seiner Strömungsrichtung, vom Zulaufanschluss 7 kommend, so umgelenkt wird, dass es zum Ablaufanschluss 8 strömt.The cooling plate 4 of the 1 and 2 is flowed through in a U-shape. That is, the cooling plate 4 has in its interior a deflection, at which the coolant in its flow direction, from the inlet connection 7 Coming, so is deflected that it to the drain connection 8th flows.

Neben der Kühlplatte 4 ist im Gehäuse 2 ein Batterie-Management-System 9 integriert. Dieses Batterie-Management-System 9 dient der Steuerung und Regelung der Hochvoltbatterie 1. Die Anordnung des Batterie-Management-Systems 9 innerhalb des Gehäuses 2 ist insbesondere vorteilhaft, da das Batterie-Management-System 9, wie auch die Batteriezellen 3, nicht direkt mit dem Kühlmittel beaufschlagt werden sollen.Next to the cooling plate 4 is in the case 2 a battery management system 9 integrated. This battery management system 9 serves to control and regulate the high-voltage battery 1 , The arrangement of the battery management system 9 inside the case 2 is particularly advantageous because the battery management system 9 as well as the battery cells 3 , should not be applied directly to the coolant.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass durch die Anordnung des Batterie-Management-Systems 9 innerhalb des Gehäuses 2 auch das Batterie-Management-System 9 durch die Kühlwirkung, welche von der Kühlplatte 4 ausgeht, gekühlt wird.Another advantage is that by the arrangement of the battery management system 9 inside the case 2 also the battery management system 9 by the cooling effect of the cooling plate 4 goes out, is cooled.

In alternativen Ausführungsformen ist es ebenso vorsehbar, dass das Batterie-Management-System 9 auch direkt auf eine der Kühlplatten 4 aufgebracht wird.In alternative embodiments, it is also envisioned that the battery management system 9 also directly on one of the cooling plates 4 is applied.

Die Konfiguration der Hochvoltbatterie 1, wie sie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist insbesondere hinsichtlich der leckageanfälligkeit der Kühlmittelleitung vorteilhaft. Da insbesondere Zu- und Ableitungen sowie Verbindungsstücke zwischen einzelnen Kühlplatten 4 anfällig sind für Leckagen, ist es zu bevorzugen, diese leckagegefährdeten Bereiche stets außerhalb des empfindlichen Bereiches der Batteriezellen 3 sowie des Batterie-Management-System 9 zu verlegen. Im Idealfall liegen die leckagegefährdeten Bereiche daher außerhalb des Gehäuses 2.The configuration of the high-voltage battery 1 as they are in the 1 and 2 is shown, in particular with regard to the susceptibility to leakage of the coolant line advantageous. In particular supply and discharge lines and connecting pieces between individual cooling plates 4 prone to leaks, it is preferable to keep these leaking hazardous areas out of the sensitive area of the battery cells 3 as well as the battery management system 9 relocate. Ideally, the leakage-prone areas are therefore outside the housing 2 ,

Die 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Konfiguration einer Hochvoltbatterie 1. Die Kühlplatten 13 sind abweichend zu den 1 und 2 nun nicht mehr so dimensioniert, dass sie durch eine Öffnung 6 des Gehäuses 2 der Hochvoltbatterie 1 ragen. Die Kühlplatten 13 sind vollständig im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet.The 3 shows a further advantageous configuration of a high-voltage battery 1 , The cooling plates 13 are different from the 1 and 2 no longer dimensioned so that they pass through an opening 6 of the housing 2 the high-voltage battery 1 protrude. The cooling plates 13 are completely inside the case 2 arranged.

Die Kühlmittelzu- und Abführung wird zum einen über den Zulaufanschluss 10 realisiert und weiterhin über den Ablaufanschluss 11. Der Zulauf- und der Ablaufanschluss 10, 11 sind in der 3 durch Rohrleitungen gebildet, welche durch jeweils eine Öffnung 6 aus dem Gehäuse 2 nach außen geführt sind. Um die Öffnung 6 im Gehäuse 2 ist jeweils eine Dichtung 12 angebracht, welche das Innere des Gehäuses 2 fluiddicht abdichtet.The coolant supply and discharge is on the one hand via the inlet connection 10 realized and continue via the drain connection 11 , The inlet and outlet connections 10 . 11 are in the 3 formed by pipelines, each through an opening 6 out of the case 2 are led to the outside. Around the opening 6 in the case 2 is each a seal 12 attached to the inside of the case 2 fluid-tight seals.

In der 3 ist eine Konfiguration einer Hochvoltbatterie gezeigt, bei welcher drei Kühlplatten 13 im Gehäuse 2 angeordnet sind. Die Batteriezellen 3 sind zwischen den Kühlplatten 13 angeordnet und stehen in thermischen Kontakt mit diesen.In the 3 a configuration of a high-voltage battery is shown, in which three cooling plates 13 in the case 2 are arranged. The battery cells 3 are between the cooling plates 13 arranged and in thermal contact with these.

In der gezeigten Ausführung haben die oberste und die unterste Kühlplatte 13 Kontakt mit den Innenwandungen des Gehäuses 2. In alternativen Ausführungen ist auch eine freie Positionierung der Kühlplatten 13 im Gehäuse 2 vorsehbar.In the embodiment shown have the top and bottom cooling plate 13 Contact with the inner walls of the housing 2 , In alternative Designs is also a free positioning of the cooling plates 13 in the case 2 be provided.

Die Kühlplatten 13 sind untereinander mit Verbindungsleitungen 15 verbunden, so dass das Kühlmittel über den Zulaufanschluss 10 in die unterste Kühlplatte 13 strömen kann, weiter über die Verbindungsleitung 15 in die mittlere Kühlplatte 13, weiter über die zweite Verbindungsleitung 15 in die obere Kühlplatte 13 und durch den Ablaufanschluss 11 aus dem Gehäuse 2 der Hochvoltbatterie 1 hinaus.The cooling plates 13 are with each other with connecting lines 15 connected so that the coolant through the inlet connection 10 in the lowest cooling plate 13 can flow, continue on the connecting line 15 in the middle cooling plate 13 , continue over the second connection line 15 in the upper cooling plate 13 and through the drain port 11 out of the case 2 the high-voltage battery 1 out.

Im rechten Teil der 3 ist eine seitliche Ansicht auf das Gehäuse 2 gezeigt. Es ist insbesondere der Dichtungsbereich 12 gezeigt, durch welchen der Zulaufanschluss 10 geführt ist.In the right part of the 3 is a side view of the case 2 shown. It is in particular the sealing area 12 shown, through which the inlet connection 10 is guided.

Die 4 zeigt in ihrem linken Teil eine alternative Ausgestaltung der Hochvoltbatterie 1. Hier ist nun eine einzige Kühlplatte 16 im Gehäuse 2 angeordnet, welche mit einem Zulaufanschluss 10 und einem Ablaufanschluss 14 mit einem Kühlmittelkreislauf verbunden ist. Beiden Anschlüsse 10, 14 sind im gezeigten Fall als Rohrleitungen ausgeführt.The 4 shows in its left part an alternative embodiment of the high-voltage battery 1 , Here is a single cold plate 16 in the case 2 arranged, which with an inlet connection 10 and a drain port 14 connected to a coolant circuit. Both connections 10 . 14 are executed in the case shown as pipelines.

Die Verbindung der Anschlüsse 10, 14 mit der Kühlplatte 16 ist so ausgelegt, dass auch bei einer Unfallsituation, die Verbindungsstellen an der Kühlplatte 16 nicht brechen und dadurch Leckagen entstehen.The connection of the connections 10 . 14 with the cooling plate 16 is designed so that even in an accident situation, the connection points on the cooling plate 16 do not break, causing leaks.

Die in 4 gezeigte Kühlplatte 16 wird i-förmig durchströmt.In the 4 shown cooling plate 16 is flowed through in an i-shape.

Im rechten Teil der 4 ist ebenfalls eine Außenansicht des Gehäuses 2 gezeigt. Sie entspricht dem rechten Teil der 3. Sowohl die Sicht auf den Zulaufanschluss 10, als auch auf den Ablaufanschluss 14 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel identisch.In the right part of the 4 is also an external view of the housing 2 shown. It corresponds to the right part of the 3 , Both the view of the inlet connection 10 , as well as on the drain connection 14 are identical in the embodiment shown.

Die 5 zeigt auch wie die nachfolgenden 6 bis 8 jeweils Kühlplatten 4, welche entweder an einer Seite oder an beiden Seiten durch jeweils eine Öffnung 6 des Gehäuses 2 der Hochvoltbatterie 1 geführt sind.The 5 also shows how the following 6 to 8th each cold plates 4 which either on one side or on both sides by an opening 6 of the housing 2 the high-voltage battery 1 are guided.

Im Ausführungsbeispiel der 5 sind zwei Kühlplatten 4 angeordnet, welche durch jeweils eine Öffnung 6 des Gehäuses 2 geführt sind. Um diese Öffnungen 6 ist jeweils eine Dichtung 5 angeordnet, die das Innere des Gehäuses 2 fluiddicht abdichtet.In the embodiment of 5 are two cooling plates 4 arranged, each through an opening 6 of the housing 2 are guided. Around these openings 6 is each a seal 5 arranged the inside of the housing 2 fluid-tight seals.

Die untere Kühlplatte 4 weist einen Zulaufanschluss 20 auf und die obere Kühlplatte 4 einen Ablaufanschluss 21. Sowohl der Zulaufanschluss 20, als auch der Ablaufanschluss 21 sind in Bereichen der Kühlplatten 4 angeordnet, welche außerhalb des Gehäuses 2 liegen.The lower cooling plate 4 has an inlet connection 20 on and the upper cooling plate 4 a drain connection 21 , Both the inlet connection 20 , as well as the drain connection 21 are in areas of cooling plates 4 arranged, which outside the housing 2 lie.

Im Inneren des Gehäuses 2 sind die beiden Kühlplatten 4 mit einer Verbindungsleitung 22 miteinander verbunden. Durch die Konfiguration der Anschlüsse 20, 21 und der Verbindungsleitung 22 ergibt sich, dass beide Kühlplatten 4 i-förmig durchströmt sind.Inside the case 2 are the two cooling plates 4 with a connection line 22 connected with each other. By configuring the connections 20 . 21 and the connection line 22 it turns out that both cold plates 4 are flowed through in an i-shape.

Die Batteriezellen 3 stehen jeweils mit beiden Kühlplatten 4 in thermischen Kontakt und erfahren dadurch eine Kühlung von zwei Seiten. In alternativen Anordnungen sind auch getrennt voneinander, an der oberen und der untern Kühlplatte 4, angeordnete Batteriezellen vorsehbar.The battery cells 3 stand each with two cooling plates 4 in thermal contact and thereby experience a cooling of two sides. In alternative arrangements are also separate from each other, at the upper and the lower cooling plate 4 , arranged battery cells providable.

Die untere Kühlplatte 4 steht in direktem Kontakt mit einer der Innenwandungen des Gehäuses 2, die obere Kühlplatte 4 ist hingegen frei im Gehäuse 2 positioniert. Die Positionierung der Kühlplatten 4 innerhalb des Gehäuses 2 ist grundsätzlich freigestellt und an der jeweils gewünschten Konfiguration der Hochvoltbatterie auszurichten.The lower cooling plate 4 is in direct contact with one of the inner walls of the housing 2 , the upper cooling plate 4 is however free in the housing 2 positioned. The positioning of the cooling plates 4 inside the case 2 is basically free and to be aligned with the desired configuration of the high-voltage battery.

Dies gilt für alle gezeigten 1 bis 8. Kühlplatten 4, 13 welche nicht direkt an einer der Innenwandungen des Gehäuses 2 angeordnet sind, sind vorteilhafterweise über Abstützelemente fest im Gehäuse 2 positioniert.This applies to all shown 1 to 8th , cooling plates 4 . 13 which are not directly on one of the inner walls of the housing 2 are arranged, are advantageously on supporting elements fixed in the housing 2 positioned.

Die Verbindungsleitung 22 ist vorteilhafterweise so ausgelegt, dass sie auch in einer Unfallsituation nicht beschädigt wird. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die obere Kühlplatte 4 und die untere Kühlplatte 4 mit der Verbindungsleitung 22, beispielsweise durch Abstützelemente, so im Gehäuse 2 fixiert sind, dass keine Relativbewegung der Elemente zueinander möglich ist, solange die strukturelle Integrität des Gehäuses 2 gewährleistet ist.The connection line 22 is advantageously designed so that it is not damaged even in an accident situation. For this purpose, it is advantageous if the upper cooling plate 4 and the lower cooling plate 4 with the connection line 22 , For example by supporting elements, so in the housing 2 are fixed, that no relative movement of the elements to each other is possible, as long as the structural integrity of the housing 2 is guaranteed.

Dies gilt für alle gezeigten Ausführungsbeispiele, welche Verbindungsleitungen im Inneren des Gehäuses 2 aufweisen. Hierzu zählen die 3 und 5.This applies to all embodiments shown, which connecting lines in the interior of the housing 2 exhibit. These include the 3 and 5 ,

Der rechte Teil der 5 zeigt eine Seitenansicht mit Blick auf die Gehäuseseite, welche zwei Öffnungen 6 aufweist, durch welche die Kühlplatten 4 geführt sind.The right part of the 5 shows a side view overlooking the housing side, which two openings 6 through which the cooling plates 4 are guided.

Es ist der Dichtungsbereich 5 gezeigt, welcher jeweils die Kühlplatte 4 umschließt und so das Gehäuse 2 fluiddicht nach außen hin abdichtet.It is the sealing area 5 shown, which in each case the cooling plate 4 encloses and so the housing 2 fluid-tight to the outside seals.

Die Anschlüsse 20 und 21 sind in der 5 nach oben von den Kühlplatten 4 abgehend dargestellt. Die Positionierung der Anschlüsse 20, 21 ist prinzipiell freigestellt und kann auch an einer andern Fläche, inklusive den Seitenflächen der Kühlplatte 4 erfolgen. Dies gilt für alle Anschlüsse 7, 8, 10, 11, 14, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 28 und Verbindungsleitungen 15, 22, 24 der hier gezeigten Kühlplatten 4, 13, 16, 17, 18.The connections 20 and 21 are in the 5 upwards from the cooling plates 4 outgoing. The positioning of the connections 20 . 21 is in principle free and can also be on another surface, including the side surfaces of the cooling plate 4 respectively. This applies to all connections 7 . 8th . 10 . 11 . 14 . 20 . 21 . 23 . 25 . 26 . 27 . 28 and connecting cables 15 . 22 . 24 the cooling plates shown here 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ,

Die 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Hochvoltbatterie 1. Durch das Gehäuse 2 ist hier ähnlich wie in 4 gezeigt eine Kühlplatte 18 durch seitliche Öffnungen 6 geführt.The 6 shows an alternative embodiment of a high-voltage battery 1 , Through the housing 2 is similar here as in 4 shown a cooling plate 18 through lateral openings 6 guided.

Die Kühlplatte 18 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel i-durchströmt. Die außerhalb des Gehäuses 2 liegenden Bereiche der Kühlplatte 18, weisen einen Zulaufanschluss 20 und einen Ablaufanschluss 23 auf. Die Öffnungen 6 des Gehäuses sind mit Dichtungen 5 fluiddicht abgeschlossen.The cooling plate 18 is i flows through in the embodiment shown. The outside of the case 2 lying areas of the cooling plate 18 , have a feed connection 20 and a drain port 23 on. The openings 6 of the housing are with gaskets 5 sealed fluid-tight.

Auf der Kühlplatte 18 sind im Inneren des Gehäuses 2 Batteriezellen 3 angeordnet, die mit der Kühlplatte 18 in thermischen Kontakt stehen.On the cooling plate 18 are inside the case 2 battery cells 3 arranged with the cooling plate 18 to be in thermal contact.

Im rechten Teil der 6 ist eine Seitenansicht des Gehäuses 2 gezeigt. Zu erkennen ist insbesondere die Dichtung 5, welche die Kühlplatte 18 umfasst und das Gehäuse 2 nach außen hin abdichtet. Außerdem ist einer der Anschlüsse 20, 23 dargestellt. Die Seiten des Gehäuses 2, welche die Öffnungen 6 aufweisen, sind identisch.In the right part of the 6 is a side view of the housing 2 shown. In particular, the seal can be seen 5 which the cooling plate 18 includes and the housing 2 seals to the outside. Besides, one of the connections 20 . 23 shown. The sides of the case 2 which the openings 6 are identical.

Die 7 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Hochvoltbatterie 1. In der gezeigten Ausführungsform sind zwei Kühlplatten 4 so angeordnet, dass sie durch jeweils eine Öffnung 6 durch das Gehäuse hindurch geführt sind. Um die Öffnungen 6 ist jeweils eine Dichtung 5 angeordnet.The 7 shows a further alternative embodiment of a high-voltage battery 1 , In the embodiment shown are two cooling plates 4 arranged so that they pass through each one opening 6 are guided through the housing. Around the openings 6 is each a seal 5 arranged.

Die untere Kühlplatte 4 ist an einer der Innenwandungen des Gehäuses 2 angeordnet. Die obere Kühlplatte 4 ist in einer freien Positionierung innerhalb des Gehäuses 2 gezeigt. Zwischen den beiden Kühlplatten 4 sind Batteriezellen 3 angeordnet, welche mit beiden Kühlplatten 4 in thermischen Kontakt stehen.The lower cooling plate 4 is on one of the inner walls of the housing 2 arranged. The upper cooling plate 4 is in a free positioning within the housing 2 shown. Between the two cooling plates 4 are battery cells 3 arranged, which with both cold plates 4 to be in thermal contact.

Auf den Bereichen der Kühlplatten 4 außerhalb des Gehäuses 2 sind auf der unteren Kühlplatte 4 ein Zulaufanschluss 20 und auf der oberen Kühlplatte 4 ein Ablaufanschluss 25 angeordnet. Die beiden Kühlplatten 4 sind weiterhin mit einer Verbindungsleitung 24 miteinander verbunden.On the areas of cold plates 4 outside the case 2 are on the lower cooling plate 4 an inlet connection 20 and on the upper cooling plate 4 a drain connection 25 arranged. The two cooling plates 4 are still with a connection line 24 connected with each other.

Aus der Konfiguration geht hervor, dass die Kühlplatten 4 beide u-förmig durchströmt sind. Über die Verbindungsleitung 24 wird das Kühlmittel von der einen Kühlplatte 4 in die andere Kühlplatte 4 geleitet.The configuration shows that the cooling plates 4 both are flowed through in a U-shape. About the connection line 24 The coolant from the one cooling plate 4 in the other cooling plate 4 directed.

Der rechte Teil der 7 zeigt eine Sicht auf die Gehäuseseite, welche die Öffnung 6 aufweist, durch welche die Kühlplatte 4 geführt ist.The right part of the 7 shows a view of the housing side, which the opening 6 through which the cooling plate 4 is guided.

Es ist hier gut zu erkennen, dass die Anschlüsse 20, 25 auf einer Seite der Kühlplatten 4 angeordnet sind und die Verbindungsleitung 2 an der gegenüberliegenden Seite der Kühlplatten 4 angeordnet ist.It is good to see that the connections 20 . 25 on one side of the cooling plates 4 are arranged and the connecting line 2 on the opposite side of the cooling plates 4 is arranged.

Die 8 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung einer Hochvoltbatterie 1. Hier sind zwei einzelne Kühlplatten 4 so im Gehäuse 2 angeordnet, dass sie durch jeweils eine Öffnung 6 durch das Gehäuse 2 hindurch geführt sind. Die Anordnung der Kühlplatten 4 entspricht der Anordnung der 7.The 8th shows a further alternative embodiment of a high-voltage battery 1 , Here are two individual cold plates 4 so in the case 2 arranged that through each one opening 6 through the housing 2 passed through. The arrangement of the cooling plates 4 corresponds to the arrangement of 7 ,

Abweichend zur 7 sind die obere Kühlplatte 4 und die untere Kühlplatte 4 nicht miteinander verbunden. Die Kühlplatten 4 sind jeweils einzeln an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen. Hierzu weist die untere Kühlplatte 4 einen Zulaufanschluss 20 und einen Ablaufanschluss 26 auf. Die obere Kühlplatte 4 weist einen Zulaufanschluss 27 und einen Ablaufanschluss 28 auf.Deviating from 7 are the upper cooling plate 4 and the lower cooling plate 4 not connected. The cooling plates 4 are each individually connected to a coolant circuit. For this purpose, the lower cooling plate 4 an inlet connection 20 and a drain port 26 on. The upper cooling plate 4 has an inlet connection 27 and a drain port 28 on.

Die Anordnung der Anschlüsse ist im rechten Teil der 8, in einer Ansicht auf die Seite des Gehäuses 2 dargestellt, welche die Öffnungen 6 aufweist.The arrangement of the connections is in the right part of the 8th in a view on the side of the housing 2 shown which the openings 6 having.

Für alle gezeigten 1 bis 8 gilt, dass die Zulaufanschlüsse und Ablaufanschlüsse als Zulauf, bzw. als Ablauf für das Kühlmittel dienen. Eine umgekehrte Durchströmung ist jedoch ebenfalls vorsehbar. Die Zulaufanschlüsse werden dann entsprechend zu Ablaufanschlüssen und umgekehrt.For all shown 1 to 8th It shall be considered that the inlet connections and outlet connections serve as inlet or outlet for the coolant. However, a reverse flow is also foreseeable. The inlet connections are then corresponding to outlet connections and vice versa.

Um eine Kontaktierung der Batteriezellen 3 mit Kühlmittel zu verhindern, sind die Kühlplatten 4, 13, 16, 17, 18 so auszulegen, dass der jeweils im Inneren des Gehäuses 2 angeordnete Teil unempfindlich gegenüber äußeren Krafteinwirkungen ist, solange die strukturelle Integrität des Gehäuses 2 selbst noch gewährleistet ist.To contact the battery cells 3 to prevent with coolant, are the cooling plates 4 . 13 . 16 . 17 . 18 be interpreted that the respectively inside the housing 2 arranged part is insensitive to external forces, as long as the structural integrity of the housing 2 even guaranteed.

Gleiches gilt für die Verbindungsleitungen 15, 22, welche im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet sind. Außerdem sind die Elemente, welche durch die Gehäusewand dringen, also die Zu- und Ablaufanschlüsse 10, 11, 12 so auszulegen, dass eine Beschädigung des außerhalb des Gehäuses 2 liegenden Teils, nicht zu einem Eintritt von Kühlmittel in das Gehäuse 2 führt.The same applies to the connecting lines 15 . 22 which is inside the case 2 are arranged. In addition, the elements that penetrate through the housing wall, so the inlet and outlet connections 10 . 11 . 12 be designed so that any damage to the outside of the case 2 lying part, not to an entry of coolant in the housing 2 leads.

Claims (11)

Hochvoltbatterie (1) für den Einsatz in Fahrzeugen, mit einem Gehäuse (2), mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (3) und mit einer kühlmitteldurchströmten Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18), wobei die Batteriezellen (3) mit der Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) in thermischen Kontakt stehen und die Batteriezellen (3) und zumindest ein Teilbereich der Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) im Inneren des Gehäuses (2) angeordnet sind, wobei die Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) einen Zulaufanschluss (7, 10, 20, 27) und einen Ablaufanschluss (8, 11, 14, 21, 23, 25, 26, 28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) durch eine Wandung des Gehäuses (2) geführt ist oder zumindest einer der Anschlüsse (7, 8, 10, 11, 14, 20, 21, 23, 25, 26, 27, 28) durch eine Wandung des Gehäuses (2) geführt ist.High voltage battery ( 1 ) for use in vehicles, with a housing ( 2 ), with a plurality of battery cells ( 3 ) and with a coolant flow through cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ), the battery cells ( 3 ) with the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) are in thermal contact and the battery cells ( 3 ) and at least a portion of the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) inside the housing ( 2 ) are arranged, wherein the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) one Inlet connection ( 7 . 10 . 20 . 27 ) and a drain connection ( 8th . 11 . 14 . 21 . 23 . 25 . 26 . 28 ), characterized in that either the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) by a wall of the housing ( 2 ) or at least one of the connections ( 7 . 8th . 10 . 11 . 14 . 20 . 21 . 23 . 25 . 26 . 27 . 28 ) by a wall of the housing ( 2 ) is guided. Hochvoltbatterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) zumindest eine Öffnung (6) aufweist, durch welche die Kühlplatte (4, 17, 18) und/oder einer der Anschlüsse (10, 11, 14) geführt ist.High voltage battery ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the housing ( 2 ) at least one opening ( 6 ), through which the cooling plate ( 4 . 17 . 18 ) and / or one of the connections ( 10 . 11 . 14 ) is guided. Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um die Öffnung (6) eine Dichtung (5, 12), zur fluiddichten Abdichtung des Innenraumes des Gehäuses (2), angeordnet ist.High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that around the opening ( 6 ) a seal ( 5 . 12 ), for fluid-tight sealing of the interior of the housing ( 2 ) is arranged. Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) über ihren Zulaufanschluss (7, 10, 20, 27) und ihren Ablaufanschluss (8, 11, 14, 21, 23, 25, 26, 28) mit einem Kühlmittelkreislauf in Fluidkommunikation steht.High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) via its inlet connection ( 7 . 10 . 20 . 27 ) and its drain connection ( 8th . 11 . 14 . 21 . 23 . 25 . 26 . 28 ) is in fluid communication with a coolant circuit. Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (3) auf einer oder beiden Oberflächen der Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) angeordnet sind.High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery cells ( 3 ) on one or both surfaces of the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) are arranged. Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (4, 13, 16, 17, 18) mit einer ihrer Flächen an einer Innenwandung des Gehäuses (2) angeordnet ist und auf der dieser Fläche gegenüberliegenden Fläche die Batteriezellen (3) angeordnet sind.High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling plate ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) with one of its surfaces on an inner wall of the housing ( 2 ) is arranged and on the surface opposite this surface, the battery cells ( 3 ) are arranged. Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (2) der Hochvoltbatterie (1) ein Batterie-Management-System (9) angeordnet ist, zur Steuerung und/oder Regelung der Hochvoltbatterie (1).High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that inside the housing ( 2 ) of the high-voltage battery ( 1 ) a battery management system ( 9 ) is arranged for controlling and / or regulating the high-voltage battery ( 1 ). Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvoltbatterie (1) eine Mehrzahl von Kühlplatten (4, 13, 16, 17, 18) aufweist, welche in Serienschaltung oder in Parallelschaltung an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind.High voltage battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage battery ( 1 ) a plurality of cooling plates ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ), which are connected in series connection or in parallel to a coolant circuit. Hochvoltbatterie (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatten (4, 13, 17) über Verbindungsleitungen (15, 22, 24) miteinander in Fluidkommunikation stehen.High voltage battery ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the cooling plates ( 4 . 13 . 17 ) via connecting lines ( 15 . 22 . 24 ) are in fluid communication with each other. Hochvoltbatterie (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Großteil der Batteriezellen (3) in thermischen Kontakt mit einer oder mehreren Kühlplatten (4, 13, 16, 17, 18) steht.High voltage battery ( 1 ) according to claim 7, characterized in that a majority of the battery cells ( 3 ) in thermal contact with one or more cooling plates ( 4 . 13 . 16 . 17 . 18 ) stands. Fahrzeug mit einer Hochvoltbatterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle with a high-voltage battery ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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