DE102013015755A1 - Electric battery for a vehicle - Google Patents

Electric battery for a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102013015755A1
DE102013015755A1 DE201310015755 DE102013015755A DE102013015755A1 DE 102013015755 A1 DE102013015755 A1 DE 102013015755A1 DE 201310015755 DE201310015755 DE 201310015755 DE 102013015755 A DE102013015755 A DE 102013015755A DE 102013015755 A1 DE102013015755 A1 DE 102013015755A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature control
valve
control unit
battery
electric battery
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.)
Withdrawn
Application number
DE201310015755
Other languages
German (de)
Inventor
Jens Meintschel
Dirk Schröter
Denis Thate
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE201310015755 priority Critical patent/DE102013015755A1/en
Publication of DE102013015755A1 publication Critical patent/DE102013015755A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • H01M10/65—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
    • 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
    • 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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Batterie (1) für ein Fahrzeug mit mehreren in einem Batteriegehäuse (3) angeordneten Einzelzellen und zumindest einer, innerhalb des Batteriegehäuses (3) angeordneten Temperiereinheit (4) zur Temperierung der Einzelzellen, wobei die Temperiereinheit (4) mit einem Temperierkreislauf (5) gekoppelt und von einem innerhalb des Temperierkreislaufs (5) befindlichen Temperiermedium (M) durchströmbar ist. Erfindungsgemäß ist zwischen der Temperiereinheit (4) und dem Temperierkreislauf (5) zumindest ein Ventil (6) derart angeordnet, dass zumindest ein Einlass (4.1) für das Temperiermedium (M) in die Temperiereinheit (4) zwischen dieser und dem Temperierkreislauf (5) außerhalb eines Inneren des Batteriegehäuses (3) schaltbar ist.The invention relates to an electric battery (1) for a vehicle having a plurality of individual cells arranged in a battery housing (3) and at least one temperature control unit (4) arranged inside the battery housing (3) for controlling the temperature of the individual cells, the temperature control unit (4) having a Temperierkreislauf (5) coupled and by a within the temperature control circuit (5) located temperature control medium (M) can be flowed through. According to the invention, at least one valve (6) is arranged between the temperature control unit (4) and the temperature control circuit (5) such that at least one inlet (4.1) for the temperature control medium (M) enters the temperature control unit (4) between the latter and the temperature control circuit (5). outside an interior of the battery case (3) is switchable.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Batterie für ein Fahrzeug mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten Einzelzellen und zumindest einer, innerhalb des Batteriegehäuses angeordneten Temperiereinheit zur Temperierung der Einzelzellen, wobei die Temperiereinheit mit einem Temperierkreislauf gekoppelt und von einem innerhalb des Temperierkreislaufs befindlichen Temperiermedium durchströmbar ist.The invention relates to an electric battery for a vehicle having a plurality of individual cells arranged in a battery housing and at least one temperature control unit arranged inside the battery housing for controlling the temperature of the individual cells. The temperature control unit is coupled to a temperature control circuit and can be flowed through by a temperature control medium located within the temperature control circuit.

Aus dem Stand der Technik sind allgemein elektrische Batterien für Fahrzeuge mit mehreren in einem Batteriegehäuse angeordneten Einzelzellen bekannt, welche zur Temperierung der Einzelzellen eine innerhalb des Batteriegehäuses angeordnete und von einem Temperiermedium durchströmte Temperiereinheit umfassen. Abschaltungen der Temperierung erfolgen dabei allein in Abhängigkeit eines Temperierbedarfs der Batterie.From the prior art, electric batteries for vehicles with a plurality of individual cells arranged in a battery housing are generally known, which for temperature control of the individual cells comprise a temperature control unit arranged inside the battery housing and flowed through by a temperature control medium. Disconnections of the temperature control carried out solely in response to a Temperierbedarfs the battery.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte elektrische Batterie für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved over the prior art electrical battery for a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer elektrischen Batterie gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved with an electric battery having the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die elektrische Batterie für ein Fahrzeug umfasst mehrere in einem Batteriegehäuse angeordnete Einzelzellen und zumindest eine, innerhalb des Batteriegehäuses angeordnete Temperiereinheit zur Temperierung der Einzelzellen, wobei die Temperiereinheit mit einem Temperierkreislauf gekoppelt und von einem innerhalb des Temperierkreislaufs befindlichen Temperiermedium durchströmbar ist.The electric battery for a vehicle comprises a plurality of individual cells arranged in a battery housing and at least one temperature control unit arranged inside the battery housing for controlling the temperature of the individual cells, wherein the temperature control unit is coupled to a temperature control circuit and can be flowed through by a temperature control medium located within the temperature control circuit.

Erfindungsgemäß ist zwischen der Temperiereinheit und dem Temperierkreislauf zumindest ein Ventil derart angeordnet, dass zumindest ein Einlass für das Temperiermedium in die Temperiereinheit zwischen dieser und dem Temperierkreislauf außerhalb eines Inneren des Batteriegehäuses schaltbar ist.According to the invention, at least one valve is arranged between the tempering unit and the temperature control circuit such that at least one inlet for the temperature control medium can be switched into the temperature control unit between the latter and the temperature control circuit outside an interior of the battery housing.

Daraus resultiert in besonders vorteilhafter Weise, dass ein Auslaufen des gesamten Temperiermediums aus der Temperiereinheit und dem Temperierkreislauf bei Leckagen der Temperiereinheit, beispielsweise hervorgerufen durch Batteriedeformationen, Leitungsbrüche, korrosive Zersetzungen oder Porositäten der Temperiereinheit, in das Innere des Batteriegehäuses vermieden wird. Dadurch können interne Kurzschlüsse zwischen den Einzelzellen und Beschädigungen oder Zerstörungen der Einzelzellen, hervorgerufen durch eindringendes Temperiermedium, vermieden werden. Auch können somit eine aufgrund eindringenden Temperiermediums und aufgrund elektrischer Spannungsdifferenzen zwischen den Einzelzellen stattfindende Elektrolyse des Temperiermediums und daraus folgend eine Bildung von Knallgas vermieden werden.This results in a particularly advantageous manner that leakage of the entire tempering medium from the temperature control unit and the temperature control is avoided in leaks in the temperature control unit, for example caused by battery deformations, line breaks, corrosive decompositions or porosities of the temperature control in the interior of the battery case. As a result, internal short circuits between the individual cells and damage or destruction of the individual cells, caused by penetrating tempering, can be avoided. Thus, an electrolysis of the tempering medium taking place due to penetrating tempering medium and due to electrical voltage differences between the individual cells and, consequently, the formation of oxyhydrogen gas can be avoided.

Daraus folgend kann bei der Ausbildung des Temperierkreislaufs als Kühlkreislauf einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs auch bei einem Defekt der Temperiereinheit die Funktion des Kühlkreislaufs aufrecht erhalten werden.As a result, the function of the cooling circuit can be maintained in the formation of the temperature control as the cooling circuit of a drive machine of the vehicle even with a defect of the temperature control unit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Batterie und eine Detaildarstellung eines Ventils, 1 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of an electric battery according to the invention and a detail of a valve,

2 schematisch eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Batterie und Detaildarstellungen eines Ventils in unterschiedlichen Betriebszuständen, und 2 schematically a sectional view of a second embodiment of the electric battery according to the invention and detailed representations of a valve in different operating states, and

3 schematisch eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Batterie und Detaildarstellungen eines Ventils in unterschiedlichen Betriebszuständen. 3 schematically a sectional view of a third embodiment of the electric battery according to the invention and detailed representations of a valve in different operating conditions.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist in einer Schnittdarstellung ein mögliches erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Batterie 1 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug dargestellt.In 1 is a sectional view of a possible first embodiment of an electric battery according to the invention 1 shown for a not shown vehicle.

Die Batterie 1 umfasst mehrere als Zellblock 2 in einem Batteriegehäuse 3 angeordnete Einzelzellen, beispielsweise Lithium-Ionen-Einzelzellen. Da derartige Einzelzellen während ihres Betriebs Verlustwärme erzeugen und ihren maximalen Wirkungsgrad bei einer definierten Temperatur aufweisen, ist innerhalb des Batteriegehäuses 3 eine Temperiereinheit 4 zur Temperierung der Einzelzellen vorgesehen. Diese Temperiereinheit 4 ist mit einem Temperierkreislauf 5 gekoppelt und von einem innerhalb des Temperierkreislaufs 5 befindlichen Temperiermedium M durchströmbar.The battery 1 includes several as a cell block 2 in a battery case 3 arranged single cells, for example lithium-ion single cells. Since such single cells generate heat loss during their operation and have their maximum efficiency at a defined temperature, is within the battery case 3 a tempering unit 4 intended for temperature control of the individual cells. This tempering unit 4 is with a temperature control circuit 5 coupled and one within the temperature control 5 located tempering medium M can be flowed through.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Temperierkreislauf 5 ein Kühlkreislauf für eine nicht gezeigte Antriebsmaschine des Fahrzeugs, wobei das Temperiermedium M so genanntes Kühlwasser ist, d. h. beispielsweise ein Gemisch aus Wasser und Glykol. In nicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen kann es sich bei dem Temperiermedium M auch um Kältemittel, beispielsweise Tetrafluorethan, Öl oder andere Flüssigkeiten oder Gase handeln. Auch kann der Temperierkreislauf 5 abweichend von der Ausbildung als Kühlkreislauf für die Antriebsmaschine abweichend ausgebildet sein.In the illustrated embodiment, the temperature control circuit 5 a cooling circuit for one not shown drive machine of the vehicle, wherein the temperature control medium M is so-called cooling water, ie, for example, a mixture of water and glycol. In other exemplary embodiments, not shown, the temperature control medium M may also be a refrigerant, for example tetrafluoroethane, oil or other liquids or gases. Also, the temperature control 5 deviating from the training to be designed as a cooling circuit for the engine deviating.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Batterien mit Temperiereinheiten kann es bei einer Leckage der Temperiereinheit, beispielsweise hervorgerufen durch Batteriedeformationen bei Unfällen des Fahrzeugs, Leitungsbrüche, korrosive Zersetzungen oder Porositäten der Temperiereinheit, dazu kommen, dass das Batteriegehäuse mit eindringendem Kühlwasser gefüllt wird. Im schlimmsten Fall wird dabei das gesamte im fahrzeugfesten Wärmetauscher und Ausgleichsbehälter sowie das im Kühlkreislauf befindliche Kühlwasser in das Innere des Batteriegehäuses geleitet, da diese sich oftmals am tiefsten Punkt im Fahrzeug befindet.In batteries known from the prior art with tempering units, in the case of a leakage of the temperature control unit, for example caused by battery deformations in the event of vehicle accidents, broken lines, corrosive decomposition or porosity of the temperature control unit, the battery housing may be filled with penetrating cooling water. In the worst case, while the entire in the vehicle-mounted heat exchanger and expansion tank and the cooling water located in the cooling circuit is passed into the interior of the battery case, as it is often at the lowest point in the vehicle.

Dadurch können interne Kurzschlüsse zwischen den Einzelzellen auftreten und es kann zur Beschädigung oder zur Zerstörung der Einzelzellen kommen. Das Eindringen des Kühlwassers in das Innere des Batteriegehäuses kann jedoch nicht nur Kurzschlüsse hervorrufen. Auch besteht aufgrund der elektrochemischen Einzelzellen und der damit verbundenen elektrischen Spannungsdifferenzen die Möglichkeit, dass eine Elektrolyse des Kühlwassers stattfindet und sich Knallgas bildet.As a result, internal short circuits between the individual cells can occur and damage or destruction of the individual cells can occur. However, the penetration of the cooling water into the interior of the battery case can not only cause short circuits. Also, due to the electrochemical single cells and the associated electrical voltage differences, there is the possibility that electrolysis of the cooling water takes place and oxyhydrogen gas forms.

Eine bekannte Lösung dieses Problems mittels Isolation der Einzelzellen gegenüber Flüssigkeiten ist nur sehr aufwändig realisierbar und kann bereits bei kleinen Isolationslücken zum Versagen führen.A known solution to this problem by isolating the individual cells from liquids is very complicated to implement and can lead to failure even with small isolation gaps.

Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen der Temperiereinheit 4 und dem Temperierkreislauf 5 zumindest ein Ventil 6 derart angeordnet ist, dass zumindest ein Einlass 4.1 für das Temperiermedium M in die Temperiereinheit 4 zwischen dieser und dem Temperierkreislauf 5 außerhalb des Inneren des Batteriegehäuses 3 schaltbar ist.For this reason, it is inventively provided that between the temperature control unit 4 and the temperature control circuit 5 at least one valve 6 is arranged such that at least one inlet 4.1 for the temperature control medium M in the temperature control unit 4 between this and the temperature control circuit 5 outside the inside of the battery case 3 is switchable.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ventil 6, welches im unteren Bereich in einer Detaildarstellung vergrößert dargestellt ist, als Absperrventil ausgebildet, wobei das Ventil 6 in das Batteriegehäuse 3 integriert angeordnet ist. Alternativ ist eine Anordnung des Ventils 6 außerhalb des Batteriegehäuses 3 vorgesehen.In the illustrated embodiment, the valve 6 , which is shown enlarged in the lower area in a detailed representation, designed as a shut-off valve, wherein the valve 6 in the battery case 3 is arranged integrated. Alternatively, an arrangement of the valve 6 outside the battery case 3 intended.

Das Ventil 6 ist mittels einer Signalleitung 7 mit einer nicht gezeigten Steuereinheit gekoppelt und ist mittels dieser Steuereinheit automatisch schaltbar. Die Steuereinheit ist hierzu in nicht dargestellter Weise mit einer Sensorik zur Feuchtemessung des Inneren des Batteriegehäuses 3 und/oder einer Sensorik zur Erfassung eines Aufpralls des Fahrzeugs, beispielsweise einem Airbagsensor oder Airbagsteuergerät, und/oder einem Signalgeber für ein Aufprallsignal des Fahrzeugs, einem so genannten Crashsensor, gekoppelt. Die Ansteuerung über einen solchen Crashsensor hängt dabei von einem äußeren Ereignis, wie beispielsweise einem Crash ab, wohingegen die Sensorik zur Feuchtemessung das Innere des Batteriegehäuses 3 auf den Eintritt von Flüssigkeiten überwacht. Auch ist eine externe Ansteuerung möglich, beispielsweise durch ein auf einem Datenbus, wie zum Beispiel einem CAN-Bus im Fahrzeug, liegendes Airbag-Signal.The valve 6 is by means of a signal line 7 coupled with a control unit, not shown, and is automatically switchable by means of this control unit. The control unit is for this purpose in a manner not shown with a sensor for measuring the humidity of the interior of the battery case 3 and / or a sensor system for detecting a collision of the vehicle, for example an airbag sensor or airbag control unit, and / or a signal generator for an impact signal of the vehicle, a so-called crash sensor. The control of such a crash sensor depends on an external event, such as a crash, whereas the sensors for measuring moisture inside the battery case 3 monitored for the entry of liquids. An external control is also possible, for example, by a lying on a data bus, such as a CAN bus in the vehicle, airbag signal.

Dabei ist es möglich, die Ansteuerung des Ventils 6 erst nach dem festgestellten Austritt des Temperiermediums M zu aktivieren oder diese aus Sicherheitsgründen vorab, beispielsweise bereits unmittelbar nach Erfassung der Verunfallung des Fahrzeugs, vorzunehmen.It is possible, the control of the valve 6 to activate only after the detected exit of the tempering medium M or this for safety reasons in advance, for example, immediately after detecting the accident of the vehicle to make.

Mittels des dargestellten und als Absperrventil ausgebildeten Ventils 6 ist ein Ein- und Ausschalten eines Fluidstroms des Temperiermediums M in die Temperiereinheit 4 durchführbar. Hierzu umfasst das Ventil 6 eine über die Signalleitung 7 gesteuerte Schalteinrichtung 6.1 zur Betätigung des Ventils 6. Um ein Rückfließen des Temperiermediums M in das Batteriegehäuse 3 zu vermeiden, umfasst das Ventil 6 zusätzlich am Auslass 4.2 der Temperiereinheit 4 ein Rückschlagventil 6.2, welches bei sich ändernder Strömungsrichtung auch den Auslass 4.2 schließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl der Fluidstrom des Temperiermediums M in die Temperiereinheit 4 als auch der Fluidstrom aus dieser heraus unterbrochen.By means of the illustrated and designed as a shut-off valve 6 is a switching on and off of a fluid flow of the temperature control medium M in the temperature control unit 4 feasible. This includes the valve 6 one over the signal line 7 controlled switching device 6.1 for actuating the valve 6 , To a backflow of the tempering medium M in the battery case 3 to avoid, includes the valve 6 additionally at the outlet 4.2 the temperature control unit 4 a check valve 6.2 which also changes the outlet when the direction of flow changes 4.2 closes. In the illustrated embodiment, both the fluid flow of the temperature control medium M in the temperature control unit 4 as well as the fluid flow interrupted out of this.

Sind die Leitungsquerschnitte des Temperierkreislaufs 5, der Temperiereinheit 4, des Einlasses 4.1 und des Auslasses 4.2 sehr klein, dann verhindert jedoch bereits die Absperrung des Einlasses 4.1 das Auslaufen des Temperiermediums M in das Batteriegehäuse 3, da das Temperiermedium M durch die Kapillarwirkung in den kleinen Leitungsquerschnitten stehenbleibt und keine Luft eindringen kann.Are the cable cross sections of the temperature control circuit 5 , the tempering unit 4 , the inlet 4.1 and the outlet 4.2 very small, but already prevents the closure of the inlet 4.1 the leakage of the tempering medium M in the battery case 3 because the tempering medium M stops by the capillary action in the small line cross sections and no air can penetrate.

Im ungünstigsten Fall, das heißt bei großen Leitungsquerschnitten, kann bei geschlossenem Ventil 6 maximal das im Inneren des Batteriegehäuses 3 befindliche Volumen an Temperiermedium M auslaufen, was deutlich geringer als das Gesamtvolumen des kompletten Temperierkreislaufs 5 ist.In the worst case, that is with large line cross sections, can with the valve closed 6 at most that inside the battery case 3 located volume of temperature control medium M leak, which is significantly less than the total volume of the entire temperature control 5 is.

Aufgrund der aktiven Ansteuerung des Ventils 6 ist es möglich, die Temperierung unmittelbar nach einer Verunfallung des Fahrzeugs zu unterbrechen. Due to the active control of the valve 6 it is possible to interrupt the temperature immediately after an accident of the vehicle.

In einer möglichen, nicht gezeigten Ausbildung ist das Ventil 6 als Absperrventil mit Rückschlagventil, ähnlich der Verwendung in Zuläufen von handelsüblichen Waschmaschinen und Geschirrspülern, ausgebildet, wobei dieses selbsttätig bei einem Druckabfall innerhalb der Temperiereinheit 4 den Einlass 4.1 schließt. Bei Wegfall eines Gegendrucks am Auslass 4.2 schließt das Ventil 6 den Einlass 4.1. Damit wird ein Nachströmen des Temperiermediums M in das Batteriegehäuse 3 über den Einlass 4.1 vermieden. In dieser Ausführung kann eine elektronische Steuerung mittels der Steuereinheit entfallen. Optional ist auch bei dieser Ausführung am Auslass 4.2 ein Rückschlagventil 6.2, welches bei sich ändernder Strömungsrichtung auch den Auslass 4.2 schließt, angeordnet, um ein Rückfließen des Temperiermediums M in das Batteriegehäuse 3 zu vermeiden.In a possible, not shown training is the valve 6 designed as a check valve with check valve, similar to the use in Zuläufen of commercial washing machines and dishwashers, this being automatically at a pressure drop within the temperature control unit 4 the inlet 4.1 closes. When there is no backpressure at the outlet 4.2 closes the valve 6 the inlet 4.1 , This is a subsequent flow of the temperature control medium M in the battery case 3 over the inlet 4.1 avoided. In this embodiment, an electronic control can be omitted by means of the control unit. Optionally, this version is also available at the outlet 4.2 a check valve 6.2 which also changes the outlet when the direction of flow changes 4.2 includes, arranged to a back flow of the tempering medium M in the battery case 3 to avoid.

2 zeigt die Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Batterie 1 und Detaildarstellungen des Ventils 6 in unterschiedlichen Betriebszuständen. Dabei zeigt die linke Detaildarstellung das Ventil 6 in einem Betriebszustand, in welchem der Einlass 4.1 und der Auslass 4.2 für den Fluidstrom durch das Ventil 6 verschlossen sind, so dass kein Temperiermedium M in die Temperiereinheit 4 hinein oder aus dieser heraus strömt. Die rechte Detaildarstellung zeigt das Ventil 6 in einem Betriebszustand, in welchem der Einlass 4.1 und der Auslass 4.2 durch das Ventil 6 geöffnet und somit für das Temperiermedium M durchlässig sind. 2 shows the sectional view of a second embodiment of the electric battery according to the invention 1 and detailed views of the valve 6 in different operating states. The left detail shows the valve 6 in an operating condition in which the inlet 4.1 and the outlet 4.2 for the fluid flow through the valve 6 are closed, so that no tempering medium M in the temperature control unit 4 into or out of it. The right detail shows the valve 6 in an operating condition in which the inlet 4.1 and the outlet 4.2 through the valve 6 open and thus permeable to the temperature control medium M.

Hierbei ist das Ventil 6 als Zweiwegeventil ausgebildet, so dass der Einlass 4.1 und der Auslass 4.2 für das Temperiermedium M außerhalb des Innenraums des Batteriegehäuses 3 schaltbar sind.Here is the valve 6 designed as a two-way valve, so that the inlet 4.1 and the outlet 4.2 for the tempering M outside the interior of the battery case 3 are switchable.

Dabei ist die Schalteinrichtung 6.1 derart ausgebildet, dass ein Öffnen oder Schließen des Einlasses 4.1 und des Auslasses 4.2 gleichzeitig erfolgt, wobei die Schalteinrichtung 6.1 insbesondere elektromagnetisch oder pneumatisch gesteuert geschaltet wird.Here is the switching device 6.1 designed such that an opening or closing of the inlet 4.1 and the outlet 4.2 takes place simultaneously, wherein the switching device 6.1 is switched in particular electromagnetically or pneumatically controlled.

Die Ansteuerung des Ventils 6 erfolgt analog zum in 1 beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist alternativ zur dargestellten Ausführung auch eine selbsttätige Auslösung des Ventils 6 möglich.The control of the valve 6 takes place analogously to in 1 described and illustrated embodiment. Here, as an alternative to the illustrated embodiment, an automatic release of the valve 6 possible.

In 3 sind in einer Schnittdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektrischen Batterie 1 und Detaildarstellungen des Ventils 6 in unterschiedlichen Betriebszuständen dargestellt. Dabei zeigt die rechte Detaildarstellung das Ventil 6 in einem Betriebszustand, in welchem der Einlass 4.1 und der Auslass 4.2 für den Fluidstrom durch das Ventil 6 verschlossen sind, so dass kein Temperiermedium M in die Temperiereinheit 4 hinein oder aus dieser heraus strömt. Die linke Detaildarstellung zeigt das Ventil 6 in einem Betriebszustand, in welchem der Einlass 4.1 und der Auslass 4.2 durch das Ventil 6 geöffnet und somit für das Temperiermedium M durchlässig sind.In 3 are a sectional view of a third embodiment of the electric battery according to the invention 1 and detailed views of the valve 6 shown in different operating states. The right detail shows the valve 6 in an operating condition in which the inlet 4.1 and the outlet 4.2 for the fluid flow through the valve 6 are closed, so that no tempering medium M in the temperature control unit 4 into or out of it. The left detail shows the valve 6 in an operating condition in which the inlet 4.1 and the outlet 4.2 through the valve 6 open and thus permeable to the temperature control medium M.

Um den Temperierkreislauf 5 auch dann aufrecht zu erhalten, wenn die Batterie 1 nicht in diesen eingebunden ist, ist das Ventil 6 als Dreiwegeventil ausgebildet. Hierbei ist das Ventil 6 derart angeordnet und ausgebildet, dass der in der Zuleitung zum Einlass 4.1 geführte Fluidstrom des Temperiermediums M vor Erreichen des Einlasses 4.1 über eine Bypassleitung 8 in eine von dem Auslass 4.2 wegführende Rückleitung geführt wird. Dadurch ist die Batterie 1 vom Temperierkreislauf 5 abgetrennt, jedoch ist der Kühlkreislauf der Antriebsmaschine des Fahrzeugs nicht unterbrochen. Die Bypassleitung 8 hat dabei eine Verbindung zwischen dem Ventil 6 und der Rückleitung hergestellt.To the temperature control circuit 5 even if the battery is upright 1 is not involved in this is the valve 6 designed as a three-way valve. Here is the valve 6 arranged and designed such that in the supply line to the inlet 4.1 guided fluid flow of the temperature M before reaching the inlet 4.1 via a bypass line 8th in one of the outlet 4.2 leading return line is performed. This is the battery 1 from the temperature control circuit 5 separated, however, the cooling circuit of the engine of the vehicle is not interrupted. The bypass line 8th has a connection between the valve 6 and the return made.

Alternativ ist es in nicht näher dargestellter Weise möglich, dass das Temperiermedium M mittels der Bypassleitung 8 in eine separate Rückleitung führbar ist.Alternatively, it is possible in a manner not shown that the temperature control M by means of the bypass line 8th can be guided in a separate return line.

Zum Schalten der unterschiedlichen Betriebszustände umfasst das Ventil die Schalteinrichtung 6.1. Diese ist derart ausgebildet, dass das Öffnen oder Schließen des Einlasses 4.1 und des Auslasses 4.2 und die Herstellung der Verbindung mit der Bypassleitung 8 gleichzeitig erfolgen, wobei die Schalteinrichtung 6.1 insbesondere elektromagnetisch oder pneumatisch gesteuert geschaltet wird.For switching the different operating states, the valve comprises the switching device 6.1 , This is designed such that the opening or closing of the inlet 4.1 and the outlet 4.2 and the connection to the bypass line 8th take place simultaneously, wherein the switching device 6.1 is switched in particular electromagnetically or pneumatically controlled.

Die Ansteuerung des Ventils 6 erfolgt analog zum in 1 beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist alternativ zur dargestellten Ausführung auch eine selbsttätige Auslösung des Ventils 6 möglich.The control of the valve 6 takes place analogously to in 1 described and illustrated embodiment. Here, as an alternative to the illustrated embodiment, an automatic release of the valve 6 possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batteriebattery
22
Zellblockcell block
33
Batteriegehäusebattery case
44
Temperiereinheittemperature control
4.14.1
Einlassinlet
4.24.2
Auslassoutlet
55
Temperierkreislauftemperature control
66
VentilValve
6.16.1
Schalteinrichtungswitching device
6.26.2
Rückschlagventilcheck valve
77
Signalleitungsignal line
88th
Bypassleitungbypass line
MM
Temperiermediumtempering

Claims (8)

Elektrische Batterie (1) für ein Fahrzeug mit mehreren in einem Batteriegehäuse (3) angeordneten Einzelzellen und zumindest einer, innerhalb des Batteriegehäuses (3) angeordneten Temperiereinheit (4) zur Temperierung der Einzelzellen, wobei die Temperiereinheit (4) mit einem Temperierkreislauf (5) gekoppelt und von einem innerhalb des Temperierkreislaufs (5) befindlichen Temperiermedium (M) durchströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Temperiereinheit (4) und dem Temperierkreislauf (5) zumindest ein Ventil (6) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Einlass (4.1) für das Temperiermedium (M) in die Temperiereinheit (4) zwischen dieser und dem Temperierkreislauf (5) außerhalb eines Inneren des Batteriegehäuses (3) schaltbar ist.Electric battery ( 1 ) for a vehicle with several in a battery case ( 3 ) arranged individual cells and at least one, within the battery housing ( 3 ) arranged tempering unit ( 4 ) for tempering the individual cells, wherein the temperature control unit ( 4 ) with a temperature control circuit ( 5 ) and by a within the tempering ( 5 ) is flowed through, characterized in that between the temperature control unit ( 4 ) and the temperature control circuit ( 5 ) at least one valve ( 6 ) is arranged such that at least one inlet ( 4.1 ) for the temperature control medium (M) in the temperature control unit ( 4 ) between this and the temperature control circuit ( 5 ) outside an interior of the battery case ( 3 ) is switchable. Elektrische Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Ventil (6) außerhalb des Batteriegehäuses (3) oder in das Batteriegehäuse (3) integriert angeordnet ist.Electric battery ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least one valve ( 6 ) outside the battery case ( 3 ) or in the battery case ( 3 ) is arranged integrated. Elektrische Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventil (6) als Mehrwegeventil ausgebildet ist.Electric battery ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one valve ( 6 ) is designed as a multi-way valve. Elektrische Batterie (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Einlass (4.1) und ein Auslass (4.2) für das Temperiermedium (M) aus der Temperiereinheit (4) zwischen dieser und dem Temperierkreislauf (5) außerhalb des Innenraums des Batteriegehäuses (3) schaltbar sind.Electric battery ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the multi-way valve is arranged and designed such that the inlet ( 4.1 ) and an outlet ( 4.2 ) for the temperature control medium (M) from the temperature control unit ( 4 ) between this and the temperature control circuit ( 5 ) outside the interior of the battery case ( 3 ) are switchable. Elektrische Batterie (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwegeventil derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein in einer Zuleitung zum Einlass (4.1) geführter Fluidstrom des Temperiermediums (M) vor Erreichen des Einlasses (4.1) über eine Bypassleitung (8) in eine von einem Auslass (4.2) für das Temperiermedium (M) aus der Temperiereinheit (4) zwischen dieser und dem Temperierkreislauf (5) wegführende Rückleitung oder eine separate Rückleitung führbar ist.Electric battery ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the multi-way valve is arranged and designed such that a in a supply line to the inlet ( 4.1 ) guided fluid flow of the temperature control medium (M) before reaching the inlet ( 4.1 ) via a bypass line ( 8th ) into one of an outlet ( 4.2 ) for the temperature control medium (M) from the temperature control unit ( 4 ) between this and the temperature control circuit ( 5 ) leading away return or a separate return line is feasible. Elektrische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventil (6) mit einer Steuereinheit gekoppelt ist und mittels der Steuereinheit automatisch schaltbar ist.Electric battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one valve ( 6 ) is coupled to a control unit and is automatically switchable by means of the control unit. Elektrische Batterie (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mit einer Sensorik zur Feuchtemessung des Inneren des Batteriegehäuses (3) und/oder einer Sensorik zur Erfassung eines Aufpralls des Fahrzeugs und/oder einem Signalgeber für ein Aufprallsignal des Fahrzeugs gekoppelt ist.Electric battery ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the control unit with a sensor for measuring the humidity of the interior of the battery case ( 3 ) and / or a sensor for detecting an impact of the vehicle and / or a signal generator for an impact signal of the vehicle is coupled. Elektrische Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ventil (6) derart ausgebildet ist, dass es selbsttätig bei einem Druckabfall innerhalb der Temperiereinheit (4) schaltet.Electric battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one valve ( 6 ) is designed such that it automatically at a pressure drop within the temperature control unit ( 4 ) switches.
DE201310015755 2013-09-21 2013-09-21 Electric battery for a vehicle Withdrawn DE102013015755A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015755 DE102013015755A1 (en) 2013-09-21 2013-09-21 Electric battery for a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310015755 DE102013015755A1 (en) 2013-09-21 2013-09-21 Electric battery for a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013015755A1 true DE102013015755A1 (en) 2015-03-26

Family

ID=52623312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310015755 Withdrawn DE102013015755A1 (en) 2013-09-21 2013-09-21 Electric battery for a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013015755A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221264A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft A storage device for storing electrical energy for a motor vehicle and method for operating such a storage device
DE102017010274A1 (en) 2017-11-06 2018-05-30 Daimler Ag Battery assembly for a vehicle
DE102018221480A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Housing designed to accommodate a plurality of battery cells
DE102015212334B4 (en) 2015-07-01 2023-06-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Device and method for cooling at least one battery cell
DE102022112476A1 (en) 2022-05-18 2023-11-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperature control system for a motor vehicle with a fluid drain valve

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212334B4 (en) 2015-07-01 2023-06-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Device and method for cooling at least one battery cell
DE102015221264A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft A storage device for storing electrical energy for a motor vehicle and method for operating such a storage device
DE102017010274A1 (en) 2017-11-06 2018-05-30 Daimler Ag Battery assembly for a vehicle
DE102018221480A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Housing designed to accommodate a plurality of battery cells
CN111312948A (en) * 2018-12-12 2020-06-19 罗伯特·博世有限公司 Housing for accommodating a plurality of battery cells
DE102022112476A1 (en) 2022-05-18 2023-11-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperature control system for a motor vehicle with a fluid drain valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2018679B1 (en) Heat exchanger for an energy storage device
DE102013015755A1 (en) Electric battery for a vehicle
EP0938360B1 (en) Adsorption drying unit and process for checking the operating state of same
EP2738033B1 (en) Safety device for a vehicle and method for controlling thereof
DE102008052284A1 (en) Electrical battery e.g. lithium-ion battery, for use in vehicle with hybrid drive, has sealing element at which predetermined breaking point is provided, where selective releasing of opening takes place in point during faulty condition
DE102009049687A1 (en) Gas container arrangement for natural-gas engine of natural-gas vehicle, has controller temporarily controlling valve devices such that gas containers are connected with each other and gas flows between containers for pressure compensation
DE102011089135A1 (en) Battery system and procedure
EP2751861B1 (en) Method for cooling a fuel cell
DE102013014903A1 (en) Battery with means for removing leaked coolant from the inside of the battery case
DE102012018051A1 (en) Traction battery i.e. lithium ion battery, for e.g. electric car, has closure element automatically openable above predetermined temperature, and fire extinguishing agent terminal provided at outer cooling circuit branches
DE102019204270A1 (en) Liquid-cooled energy storage arrangement
DE102013216156A1 (en) Simplification of the electrical system of fuel cells by depletion of the cathode supply
WO2007134796A2 (en) Compressed air supply device for a utility vehicle
DE102018213547A1 (en) Cooling unit for a cooling device for cooling a battery, cooling device and motor vehicle
DE102017222010A1 (en) Processing device for connection to a fuel cell cooling system and for deionization of the coolant, compatible fuel cell system and use of the processing device
DE102013018414A1 (en) Cooling circuit for electrical system in vehicle i.e. partial electrical propelled vehicle, has conveying device and heat exchanger that are arranged in region of cooled components, and drain valve triggered relative to failure sensor
DE102014003557A1 (en) Device for detecting the hydrogen concentration
DE102013200739A1 (en) Battery system installed in motor vehicle, has degassing unit that is coupled with fan such that fan increases degassing of degassing unit in case of damage
EP3179548A1 (en) Drying device of a battery, method for operating the same and battery, and vehicle containing the same
DE102007039564A1 (en) Method and device for diagnosing a separator module in a fuel cell system
WO2020011472A1 (en) High-voltage accumulator for vehicles
DE102011118689A1 (en) Method for diagnosing fault in fuel cell system for vehicle, involves comparing air mass flow value detected by air mass flow sensor and pressure value detected by pressure sensors in fuel cell system with predetermined values
DE102012205895A1 (en) Energy storage cover module and method for mounting an energy storage cover module
DE102019103415A1 (en) Device with a housing which has an outlet for liquid
DE102017204715A1 (en) Filter system for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010500000

Ipc: H01M0010650000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee