DE102013113797A1 - Floor element, side part and cooling module and method for producing a cooling module - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Etagenelement für ein aus mehreren Etagenelementen zusammengesetztes Kühlmodul, insbesondere eines Kühlmoduls einer aus mehreren Zellen bestehenden wiederaufladbarer Batterie, wie z. B eine Lithiumionenbatterie, wobei jedes Etagenelement aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal aufweisendem Seitenteil sowie aus einer Kühlkanäle aufweisenden Verbindungseinrichtung besteht, deren Kühlkanäle sich zwischen den Strömungskanälen der Seitenteilen erstrecken. Ferner wird ein Seitenteil, ein Kühlmodul sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Kühlmoduls beansprucht.The present invention relates to a floor element for a composite of a plurality of floor elements cooling module, in particular a cooling module of a multi-cell rechargeable battery, such. B is a lithium-ion battery, wherein each floor element consists of a first and a second, each having at least one flow channel having side part and a cooling ducts having connecting means, the cooling channels extending between the flow channels of the side parts. Furthermore, a side part, a cooling module and a method for producing a cooling module is claimed.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Etagenelement, ein Seitenteil und ein Kühlmodul für eine wiederaufladbare Batterie, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines KühlmodulsThe present application relates to a floor element, a side part and a cooling module for a rechargeable battery, and a method for producing a cooling module

In der PCT-Anmeldung der Akasol GmbH mit der amtlichen Veröffentlichungsnummer WO 2012/028298 wird ein Kühlmodul für ein aus mehreren Zellen bestehendes Batteriemodul, insbesondere mit Akkumulatoren, insbesondere Lithiumionenzellen beschrieben, das zur Bildung einer Traktionsbatterie bzw. eines Traktionsbatteriemoduls für Fahrzeuge mit elektrischem Antriebsstrang verwendet wird. Durch den modularen Aufbau eines Batteriemoduls kann es auch für andere Zwecke verwendet werden, z. B. bei stationären Anwendungen oder Kleintraktionsanwendungen, wie beispielsweise in einem Rollstuhl.In the PCT application of Akasol GmbH with the official publication number WO 2012/028298 describes a cooling module for a multi-cell battery module, in particular with accumulators, in particular lithium-ion cells, which is used to form a traction battery module or a traction battery module for vehicles with an electric drive train. Due to the modular design of a battery module, it can also be used for other purposes, eg. In stationary applications or small traction applications, such as in a wheelchair.

Ein Batteriemodulsystem, das aus mehreren gleichartigen Batteriemodulen zusammengebaut ist, kann beispielsweise ausgelegt werden, um einen Leistungsbereich mit einem Energieinhalt zwischen 1 kWh und 400 kWh oder mehr abzudecken. Wenn beispielsweise ein Batteriemodulsystem für eine Dauerleistung von 20 kW ausgelegt ist, können dennoch zu Beschleunigungszwecken Spitzenleistungen von beispielsweise 100 kW kurzfristig von der Batterie abverlangt werden, wodurch sich ausgezeichnete Beschleunigungswerte erzielen lassen. Im Ladebetrieb kann beispielsweise mit einer Ladeleistung von 40 kW gearbeitet werden.For example, a battery module system composed of a plurality of similar battery modules may be designed to cover a power range with an energy content of between 1 kWh and 400 kWh or more. If, for example, a battery module system is designed for a continuous power of 20 kW, peak power of, for example, 100 kW can nevertheless be demanded from the battery for acceleration purposes at short notice, as a result of which excellent acceleration values can be achieved. In the charging mode, for example, a charging power of 40 kW can be used.

Die oben angegebenen Werte sind rein beispielhaft, stellen aber andererseits Werte dar, die durchaus mit kommerziell verfügbaren Lithiumionenbatterien erreicht werden können.The values given above are purely exemplary, but on the other hand represent values that can be achieved with commercially available lithium-ion batteries.

Der oben genannten PCT-Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines modularen Kühlmoduls bzw. eine alternative Konstruktion eines modularen Kühlmoduls vorzusehen, das bzw. die ebenfalls einen ausgezeichneten Wärmeaustausch zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel erlaubt. Ferner soll auch bei der Auslegung des Kuhlmoduls eine extrem rationelle Herstellung gewährleistet werden, die mit wenig Materialaufwand und geringen wirtschaftlichen Kosten durchgeführt werden kann. Das Batteriemodul soll kompakt aufgebaut und thermisch optimiert ausgelegt sein, und insbesondere so ausgelegt, dass die Betriebstemperatur des Batteriemoduls bzw. des Batteriemodulsystems innerhalb enger Grenzen gehalten werden kann, um das lokale Überhitzen einzelner Zellen, erhöhte Temperaturen einer oder mehrerer Zellen oder den Betrieb bei zu niedrigen Zelltemperaturen möglichst zu vermeiden.It is the object of the above-mentioned PCT application to provide a method of manufacturing a modular cooling module or alternative construction of a modular cooling module which also permits excellent heat exchange between the battery cells and the coolant. Furthermore, an extremely efficient production should also be ensured in the design of the Kuhlmoduls, which can be carried out with little cost of materials and low economic costs. The battery module is designed to be compact and thermally optimized, and in particular designed so that the operating temperature of the battery module or the battery module system can be kept within narrow limits in order to local overheating of individual cells, elevated temperatures of one or more cells or operation at avoid low cell temperatures as much as possible.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird in der genannten PCT-Anmeldung ein Kühlmodul für ein aus mehreren Zellen bestehendes Batteriemodul vorgesehen, wobei das Kühlmodul die Form eines Körpers mit einem inneren Raum zur Aufnahme von Batteriezellen aufweist, wobei der Körper zwischen einem Einlassbereich und einem Auslassbereich eine oder mehrere parallel zueinander erstreckende Kühlpassagen aufweist und mindestens teilweise aus einer Länge oder aus mehreren Längen eines Hohlprofils gebildet wird. Kühlblechen werden zwischen den seitlichen Hohlprofilen des Kühlmoduls eingesetzt um Fächer zur Aufnahme der Batteriezellen zu bilden und Wärme aus den Zellen herauszuführen. Statt mit Kühlblechen kann auch mit Kühlflügeln gearbeitet werden, die seitlich von den verwendeten Hohlprofilen in das Innere des Kühlmoduls hineinragen und ebenfalls Fächer zur Aufnahme der Batteriezellen bilden.To achieve this object, in said PCT application, a cooling module is provided for a multi-cell battery module, the cooling module being in the form of a body having an internal space for receiving battery cells, the body being between an inlet area and an outlet area has one or more cooling passages extending parallel to each other and is at least partially formed from one or more lengths of a hollow profile. Heatsinks are used between the lateral hollow profiles of the cooling module to form compartments for receiving the battery cells and to lead heat out of the cells. Instead of cooling plates can also be used with cooling wings, which protrude laterally from the hollow profiles used in the interior of the cooling module and also form compartments for receiving the battery cells.

Die Betriebstemperatur der einzelnen Batteriezellen soll normalerweise einen Arbeitsbereich von z. B. 18°C bis 25°C nicht überschreiten, da ansonsten die Lebensdauer der einzelnen Batteriezellen eines Batteriemoduls zum Teil drastisch reduziert werden können. Dadurch, dass in vorherigen Kühlmodulen die Seitenteile des Kühlmoduls bildende Kühlbleche typischerweise mit Kühlkreisläufen versehen werden, um die Kühlung der Batteriezellen zu verwirklichen, kann es zu Problemen mit der Kühlung kommen, da die Ableitung der Wärme aus dem inneren der Zellen an das Kühlmittel nicht immer ausreichend gewährleistet werden kann.The operating temperature of the individual battery cells should normally have a working range of z. B. 18 ° C to 25 ° C, otherwise the life of the individual battery cells of a battery module can be drastically reduced in part. The fact that in previous cooling modules, the side panels of the cooling module forming cooling plates are typically provided with cooling circuits to realize the cooling of the battery cells, there may be problems with the cooling, since the dissipation of heat from the interior of the cells to the coolant is not always can be sufficiently ensured.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines modularen Kühlmoduls bzw. eine alternative Konstruktion eines modularen Kühlmoduls vorzusehen, das bzw. die ebenfalls einen ausgezeichneten Wärmeaustausch zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel erlaubt, vorzugsweise bei gleichzeitiger Verbesserung der bereits vorhanden Stabilität des Kühlmoduls. Ferner soll auch bei der alternativen Auslegung eine extrem rationelle Herstellung gewährleisten werden, die mit wenig Materialaufwand und bei geringen wirtschaftlichen Kosten durchgeführt werden kann.The object of the present application is to provide an alternative method for producing a modular cooling module or an alternative construction of a modular cooling module, which also allows excellent heat exchange between the battery cells and the coolant, preferably while improving the already existing stability of the cooling module. Furthermore, it should also be ensured in the alternative design an extremely efficient production, which can be carried out with little cost of materials and low economic costs.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird zunächst ein Etagenelement nach dem Anspruch 1 vorgesehen, d. h. ein Etagenelement für ein aus mehreren Etagenelementen zusammengesetztes Kühlmodul, insbesondere ein Kühlmodul einer aus mehreren Zellen bestehenden wiederaufladbarer Batterie, wie z. B eine Lithiumionenbatterie, wobei jedes Etagenelement aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal aufweisenden Seitenteil sowie aus einer Kühlkanäle aufweisenden Verbindungseinrichtung, vorzugsweise eine Verbindungsplatte, besteht, deren Kühlkanäle sich zwischen den Strömungskanälen der Seitenteilen erstrecken.To solve this problem, a first floor element is provided according to claim 1, ie a floor element for a composite of several floor elements cooling module, in particular a cooling module of a multi-cell rechargeable battery, such as. B a lithium-ion battery, wherein each floor element of a first and a second, each having at least one flow channel having side part and a cooling channels having connecting means, preferably one Connecting plate, consists, whose cooling channels extend between the flow channels of the side parts.

Mit einer derartigen Konstruktion weicht man von der bisherigen Lösung ab, bei der einfache wärmeableitende Kühlbleche oder Kühlflügel sich zwischen Kühlplatten erstrecken, die sich um drei Seiten des Kühlmoduls erstrecken und Kühlflüssigkeit um diese drei Seiten des Kühlmoduls in mehreren zueinander parallen Pfade führen. Stattdessen wendet man erfindungsgemmäß eine Konstruktion an, bei der Verbindungseinrichtungen zwischen den Seitenteilen vorgesehen werden, die Kühlkanäle aufweisen und aktiv gekühlt werden, wobei diese Verbindungseinrichtungen zeitgleich die Kühlflüssigkeit von dem einen Seitenteil des Etagenelements zum anderen führen, und es nicht mehr erforderlich ist, stranggepresste Hohlprofile zu biegen, um Kühlplatten zu bilden, die sich um drei Seiten des Kühlmoduls erstrecken.With such a construction, one deviates from the previous solution, in which simple heat-dissipating cooling plates or cooling vanes extend between cooling plates which extend around three sides of the cooling module and guide cooling liquid around these three sides of the cooling module in a plurality of mutually parallel paths. Instead, according to the invention, use is made of a construction in which connection devices are provided between the side parts which have cooling channels and are actively cooled, these connecting devices simultaneously guiding the cooling fluid from one side part of the floor element to the other, and it is no longer necessary to produce extruded hollow profiles to bend to form cooling plates, which extend around three sides of the cooling module.

Zwar lässt auch die bekannte Konstruktion gemäß der WO 2012/028298 ebenfalls einen etagenweisen Zusammenbau zu, die zusätzliche Biegeoperation ist jedoch relativ aufwändig und die Kühlung der Zellen durch Wärmeabfuhr über die Verbindungseinrichtungen ist nicht so gleichmäßig wie bei der vorliegenden Lösung. Diese mangelnde Gleichmäigkeit kann zu einem Problem werden, wenn höhere thermische Anforderungen an ein Batteriemodul gestellt werden, da die entsprechenden Massnahmen eher zu einer Verschlechterung des Abtransport der Wärme führen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird nicht nur eine extrem rationelle Herstellung bei geringerem Materialaufwand ermöglicht, sondern auch eine ausgezeichnete Wärmeableitung und eine erhöhte Stabilität des fertiggestellten Kühlmoduls bzw. des fertiggestellten Batteriemoduls.Although leaves the known construction according to the WO 2012/028298 However, the additional bending operation is relatively complex and the cooling of the cells by heat removal via the connection means is not as uniform as in the present solution. This lack of uniformity can be a problem when higher thermal requirements are placed on a battery module, since the corresponding measures rather lead to a deterioration of the removal of heat. In the solution according to the invention not only an extremely efficient production is made possible with less material expenditure, but also an excellent heat dissipation and increased stability of the finished cooling module or the finished battery module.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird die Verbindungseinrichtung in etwa in der Mitte jedes Seitenteils angesetzt. Hierdurch wird je ein Freiraum oberhalb und unterhalb der Verbindungseinrichtung und zwischen den Seitenteilen gebildet, der so bemessen ist, dass die jeweils verwendeten vorzugsweise quaderförmigen Batteriezellen, auch Flachzellen oder Pouchzellen genannt, in jedem Freiraum Platz haben, d. h. der verfügbare Platz in jedem Freiraum wird zumindest im wesentlichen vollständig durch die entsprechende Flachzelle und etwaige weitere notwendige Konstruktionselemente ausgefüllt. Der Freiraum, der zwischen zwei Verbindungseinrichtungen von zwei benachbarten Etagenelementen geschaffen wird, kann auch so gewählt werden, dass zumindest eine Batteriezelle, bevorzugt zwei Batteriezellen diesen im wesentlichen ausfüllen.According to a preferred embodiment of the present invention, the connecting device is attached approximately in the middle of each side part. In this way, a free space above and below the connecting device and between the side parts is formed, which is dimensioned so that the respectively used preferably cuboid battery cells, also called flat cells or pouch cells, have space in any free space, d. H. the available space in each free space is at least substantially completely filled by the corresponding flat cell and any other necessary construction elements. The free space that is created between two connecting devices of two adjacent floor elements can also be chosen so that at least one battery cell, preferably two battery cells substantially fill it.

Es ist ebenfalls möglich, dass die Verbindungseinrichtung ausser mittig angeordnet wird, sofern der Abstand zwischen zwei benachbarten Verbindungseinrichtungen von verschiedenen Etagenelementen so gewählt ist, dass zumindest eine Batteriezelle in dem geschaffenen Freiraum angeordnet werden kann. Hierbei kann dann bspw. ein Freiraum nur oberhalb bzw. unterhalb der Verbindungseinrichtung geschaffen werden, solche Etagenelement dienen dann in der Regel dem oberen bzw. unteren Abschluß eines Kühlmoduls.It is also possible for the connection device to be arranged out of the center, provided that the distance between two adjacent connection devices of different floor elements is selected such that at least one battery cell can be arranged in the created free space. In this case, for example, a free space can be created only above or below the connecting device, such floor element then serve usually the upper or lower end of a cooling module.

Das Etageneelement ist üblicherweise in Draufsicht quadratisch oder rechteckig, dies stellt aber keine Beschränkung derr konkreten Form des Etagenelements dar. Man kann genauso an trapezförmige oder polygonale Ausführungen oder gar an kreisförmige oder elliptische Formen denken, wenn die zwei gegenüberliegenden Seitenteile gekrümmt ausgeführt werden. Dies ist zwar nicht unbedingt als optimal angesehen, aber durchaus möglich.The floor element is usually square or rectangular in plan view, but this does not limit the concrete shape of the floor element. It is equally possible to think of trapezoidal or polygonal designs or even of circular or elliptical shapes when the two opposite side parts are made curved. Although this is not necessarily considered optimal, but quite possible.

Man hat bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Etagenelemente mehrere Möglichkeiten, dabei kommen folgende Konstruktionen in Betracht:

  • a) Eine Konstruktion in Kunststoff, wie zum Beispiel aus einem Thermoplast oder Polyamid, mit ersten und zweiten extrudierten oder spritzgegossenen Seitenteilen in der Form von Kunststoffprofilen sowie einer extrudierten oder spritzgegossenen, dünnwandigen Verbindungseinrichtung mit mehreren im Vergleich zum Querschnitt der Strömungskanäle kleinere Querschnitte aufweisenden Kühlkanälen, wobei die Seitenteile und die Verbindungseinrichtung durch z. B. Heißgas- oder Ultraschallschweißen aneinander befestigt werden. Eine solche Konstruktion kann nicht nur sehr kostengünstig realisiert werden, sie ist darüberhinaus relativ leicht an Gewicht.
  • b) Ferner kann mann sich einer Strangpresslösung bedienen mit ersten und zweiten als Strangpressprofile ausgebildeten Seitenteilen aus Metall mit einer dünnwandigen, hartgelöteten Verbindungseinrichtung mit mehreren im Vergleich zum Querschnitt der Strömungskanäle kleineren Querschnitten aufweisenden Kühlknälen, wobei die Seitenteile und die Verbindunbgsplatte z. B. durch Löten, Schweißen oder Kleben aneinander befestigt werden. Bisherige Erfahrungen haben gezeigt, dass auch eine solche Konstruktion durchaus strangpresstechnisch zu realisieren ist. Dabei ist es nicht zwangsläufig erforderlich, die Verbindungseinrichtungen auch als Strangpressteile zu realisieren, sie können beispielsweise auch durch eine Blechkonstruktion mit Abstandselementen zwischen einem oberen Deckelblech und einem unteren Bodenblech gebildet werden, um die Kühlkanäle zu realisieren, wobei die Abstandselemente auch durch Blechfaltungen realisierbar sind, die in einem oder in beiden der Blechteile vorgenommen werden können. Auch können die verschiedenen Komponenten mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt werden.
  • c) Auch käme eine Druckgussvariante in Frage, bei der die Strömungskanäle der Seitenteile und die Kühlkanäle der Verbindungseinrichtung mittels beweglicher Schieber der Druckgussform relisiert werden können.
There are several possibilities in the production of the floor elements according to the invention, the following constructions are possible:
  • a) A construction in plastic, such as a thermoplastic or polyamide, with first and second extruded or injection-molded side parts in the form of plastic profiles and an extruded or injection-molded, thin-walled connection device with a plurality of smaller compared to the cross section of the flow channels cooling cross-sections, wherein the side parts and the connection means by z. B. hot gas or ultrasonic welding are fastened together. Such a construction can not only be realized very cheaply, it is also relatively light in weight.
  • b) Furthermore, man can use an extrusion solution with first and second formed as extruded side panels made of metal with a thin-walled, brazed connection device with a plurality of compared to the cross section of the flow channels smaller cross-sections having cooling knobs, wherein the side parts and the Verbindunbgsplatte z. B. by soldering, welding or gluing to each other. Previous experience has shown that even such a construction can be realized in terms of extrusion technology. It is not necessarily necessary to realize the connecting means as extruded parts, they can for example also be formed by a sheet metal construction with spacers between an upper cover plate and a lower floor panel to realize the cooling channels, wherein the spacer elements are also realized by sheet metal folds, which can be made in one or both of the sheet metal parts. Also The various components can be produced by means of a deep-drawing process.
  • c) Also, a diecast variant would be in question, in which the flow channels of the side parts and the cooling channels of the connecting device can be relieved by means of movable slide of the die casting mold.

Auch ist eine Kombination der verschiedenen Herstellungsverfahren denkbar, um ein Etagenelement bzw. ein Kühlmodul bestehend aus zumindest einem Etagenelement herzustellen.Also, a combination of the various manufacturing methods is conceivable to produce a floor element or a cooling module consisting of at least one floor element.

Die Etagenelemente gemäß der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise in Kombination mit je zwei Isolierschalen verwendet, die auf die beiden Seiten der Verbindungseinrichtung geklebt sind.The floor elements according to the present invention are preferably used in combination with two insulating shells, which are glued to the two sides of the connecting device.

Diese Isolierschalen können auch dazu verwendet werden, offene Kühlkanäle der Verbindungseinrichtungen abzudichten, so dass diese Kühlkanäle absichtlich an einer oder an beiden Seiten der Verbindungseinrichtungen offen hergestellt werden können, was beispielsweise bei einer Druckgusskonstruktion (aber nicht nur bei einer solchen Konstruktion) vorteilhaft sein kann. Durch die Verklebung der Isolierschalen (die z. B. aus PET bestehen) mit der Verbindungseinrichtung wird der Wärmeübergang begünstigt, insbesondere, wenn ein gut Wärme leitender Klebstoff angewendet wird. Die Isolierschale ist z. B. als Tiefziehteil realisiert, da hierdurch eine relativ dünne Isolierschale mit wenig Material und hoher Gleichmäßigkeit (in der Dicke) hergestellt werden kann und eine gute Wärmeableitung sichergestellt wird.These insulating shells may also be used to seal open cooling channels of the connectors so that these cooling channels may be intentionally made open on one or both sides of the connectors, which may be advantageous in a die cast construction (but not only in such a construction). The bonding of the insulating shells (which consist for example of PET) to the connecting device promotes heat transfer, in particular if a good heat-conducting adhesive is used. The insulating is z. B. realized as a deep-drawn part, as a result, a relatively thin insulating with little material and high uniformity (in thickness) can be produced and a good heat dissipation is ensured.

Um die Bateriezellen elektrisch zu isolieren, könnten diese auch vor dem Einsetzen in den jeweiligen Freiraum der Etagenelemente separat elektische isoliert werden, dies ist z. B. mittels eines Klebebands möglich.To electrically isolate the Bateriezellen, they could also be isolated separately before insertion into the respective space of the floor elements elektische, this is z. B. by means of an adhesive tape.

Ferner wird vorzugsweise je eine Batteriezelle auf jede Kunststoffschale aufgeklebt. Auch dies fördert die Wärmeableitung aus der Zelle in die Kühlflüssigkeit.Furthermore, preferably one battery cell is adhered to each plastic shell. This also promotes heat dissipation from the cell into the coolant.

Besonders günstig ist es, wenn eine Isolierschale aus Kunststoff in Form einer Tiefziehschale zur Aufnahme einer Batteriezelle mit Aussparungen für die Zelltabs bzw. Zellklemmen zur Anwendung gelangt. Die Isolierschale kann auch so dünn gemacht werden, dass die Wärmeableitung von den Zellen in die Kühlflüßigkeit kaum gestört wird.It is particularly advantageous if an insulating plastic shell in the form of a deep-drawn shell for receiving a battery cell with recesses for the cell tabs or cell terminals is used. The insulating shell can also be made so thin that the heat dissipation from the cells into the cooling liquid is hardly disturbed.

Das erfindungsgemäße Kühlmodul kann dann einfach dadurch zusammengestellt werden, dass mehrere erfindungsgemäße und gleichartige Etagenelemente aufeinander gestapelt werden.The cooling module according to the invention can then be assembled simply by stacking a plurality of inventive and similar floor elements on top of each other.

Dabei wird zwischen den benachbarten Verbindungseinrichtungen benachbarter Etagenelemente einen innerer Raum gebildet und die Räume sind zur Aufnahme von Batteriezellen, insbesondere von flachen, rechteckigen oder quadratischen Batteriezellen ausgelegt. Ferner kann jedes Etagenelement vorzugsweise mit zwei Isolierschalen und zwei Zellen (je eine oberhalb und unterhalb der Verbindungseinrichtung) vormontiert werden, was aufgrund der verklebten Konstruktion besonders einfach zu realisieren ist, da ein leicht anwendbares ”Etagenmodul” entsteht.In this case, an inner space is formed between the adjacent connection means of adjacent floor elements and the spaces are designed to receive battery cells, in particular flat, rectangular or square battery cells. Furthermore, each floor element can preferably be preassembled with two insulating shells and two cells (one each above and below the connection device), which is particularly easy to realize due to the glued construction, since an easily applicable "floor module" is created.

Alternativ hierzu können die Etagenelemente ohne vormontierten Flachzellen zu einem Kühlmodul aufgestapelt werden und jeweils zwei Flachzellen mit den zugeordneten Isolierschalen nachträglich in die entsprechenden Räume eingesetzt werden.Alternatively, the floor elements can be stacked without preassembled flat cells to a cooling module and two flat cells with the associated insulating subsequently inserted into the corresponding rooms.

Besonders günstig ist es, wenn Haltefedern vorgesehen sind, die die Seitenteile von mindestens zwei übereinander gestapelten Etagenelementen aneinander halten, wobei die Haltefedern hakenförmige Enden haben, die in formangepassten Nischen der Seitenteilen der Etagenelementen eingreifen. Dies stellt eine einfache, aber dennoch sichere Konstruktion dar, die darüberhinaus kompakt und leicht zusammenzustellen ist.It is particularly advantageous if retaining springs are provided which hold the side parts of at least two stacked floor elements together, wherein the retaining springs have hook-shaped ends which engage in form-adapted niches of the side parts of the floor elements. This is a simple, yet safe construction that is also compact and easy to assemble.

Das erfindungsgemäße Kühlmodul wird vorzugsweise so komplementiert, dass die Strömungskanäle jedes Seitenteils auf der Eingangsseite des Kühlmoduls mit einem Kühlflüssigkeit führenden Verteiler und die Strömungskanäle jedes Seitenteils auf der Ausgangsseite des Kühlmoduls mit einem Kühlflüssigkeit führenden Sammler in Fluidverbindung steht.The cooling module according to the invention is preferably complemented in such a way that the flow channels of each side part on the input side of the cooling module are in fluid communication with a distributor carrying coolant and the flow channels of each side part on the output side of the cooling module are in fluid communication with a collector carrying coolant.

Ferner kann es erfindungsgemäß günstig sein, wenn jedes Etagenelement bzw. ein aus mehreren Etagenelementen bestehendes Kühlmodul mit mindestens einem Turbulator in jedem Strömungskanal auf der Eingangsseite und/oder auf der Ausgangsseite versehen wird. Eine derartige Lösung, die nicht nur bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Konstruktion, sondern auch bei anderen Konstruktionen, wie beispielsweise bei der Konstruktion gemäß der oben genannten- WO 2102/028298 in den dort beschriebenen Hohlräumen bzw. Strömungspassagen verwendet werden kann, führt zwar zu der Notwendigkeit einer erhöhten Förderleistung für die Kühlflüssigkeit, steigert aber auch die Wärmeableitung was aber wiederum nicht nur für den Wämehaushalt gut ist, sondern auch die Kühlung effizienter gestaltet.Furthermore, it may be advantageous according to the invention if each floor element or a cooling module consisting of several floor elements is provided with at least one turbulator in each flow channel on the input side and / or on the output side. Such a solution, not only in the present inventive construction, but also in other constructions, such as in the construction according to the above-mentioned WO 210/2/028298 can be used in the cavities or flow passages described therein, although leads to the need for increased flow capacity for the coolant, but also increases the heat dissipation, which in turn is not only good for the Wehehaushalt, but also makes the cooling more efficient.

Dabei kann der Turbulator so gestaltet sein, dass es eine ständige Wiederholung zwischen verringertem und vergrößertem Querschnitt gibt.In this case, the turbulator can be designed so that there is a constant repetition between reduced and enlarged cross-section.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Seitenteil zur Anwendung in einem Etagenelement eines Kühlmoduls, insbesondere jedoch nicht ausschließlich in einem Etagenelement der oben beschriebenen Art, wobei das Seitenteil als Hohlprofil realisiert ist, das folgende Merkmale aufweist:

  • a) an einer Längsseite eine U-förmige Nut,
  • b) an der anderen Längsseite einen Steg, der in die U-förmige Nut eines benachbarten Seitenteils einpasst,
  • c) einen hohlen Bereich, der einen Strömungskanal definiert mit einer seitlichen Öffnung oder mehreren seitlichen Öffnungen, die eine Fluidverbindung zu einem weiteren Fluid führenden Element wie eine Kühlkanäle aufweisende Verbindungseinrichtung ermöglicht bzw. ermöglichen,
  • d) eine weitere sich in Längsrichtung des Seitenteils erstreckende Bohrung oder Passage zur Aufnahme eines Befestigungselements wie eine Schraube,
  • e) mindestens eine und vorzugsweise zwei seitlich abstehende Nasen auf der der seitlichen Öffnung bzw. den seitlichen Öffnungen entgegengesetzten Seite des Hohlprofils, d. h. auf der äußeren Seite des Seitenteils, wobei die Nase bzw. Nasen Nischen zur Aufnahme der Haken von Halterungsfedern bilden, die benachbarte Seitenteile aneinder halten, beispielsweise derart, dass der Steg des einen Seitenteils in die Nut des oder eines benachbarten Seitenteils hineingedrückt ist.
The present invention also includes a side part for use in a floor element of a cooling module, but in particular not exclusively in a floor element of the type described above, wherein the side part is realized as a hollow profile, which has the following features:
  • a) on one longitudinal side a U-shaped groove,
  • b) on the other longitudinal side a web, which fits into the U-shaped groove of an adjacent side part,
  • c) a hollow region defining a flow channel having a lateral opening or a plurality of lateral openings enabling a fluid connection to a further fluid-carrying element such as a connecting device comprising cooling channels,
  • d) a further bore or passage extending in the longitudinal direction of the side part for receiving a fastening element such as a screw,
  • e) at least one and preferably two laterally projecting lugs on the lateral opening or the side openings opposite side of the hollow profile, ie on the outer side of the side part, wherein the nose or nests form niches for receiving the hooks of support springs, the adjacent Keep side parts aneinder, for example, such that the web of the one side part is pressed into the groove of or an adjacent side part.

Eine derartige Konstruktion kann relativ einfach als stranggepresstes Element realisiert werden und durch relativ einfache Federklammern mit unteren oder oberen Seitenteilen befestigt werden.Such a construction can be relatively easily realized as an extruded element and fastened by relatively simple spring clips with lower or upper side parts.

Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung auch Verfahren zur Herstellung eines Kühlmoduls eines aus wiederaufladbaren Zellen bestehenden Batteriemoduls. Gemäß einer ersten Variante umfasst das Verfahren folgende Schritten

  • a) Herstellung mehrerer gleichartiger Etagenelemente, wobei jedes Etagenelement aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal aufweisenden Seitenteil sowie aus einer Kühlkanäle aufweisenden Verbindungseinrichtung besteht, deren Kühlkanäle sich zwischen den Strömungskanälen der zwei Seitenteile erstrecken,
  • b) Bildung eines Stapels aus den Etagenelementen,
  • c) Einführung der Zellen in Räume, die von den Verbindungseinrichtungen definiert sind,
  • d) Anbringung eines Strömungsverteilers auf der Eingangsseite des Stapels an den dortigen Seitenteilen und Anbringung eines Sammlers auf der Ausgangsseite des Stapels an den dortigen Seitenteilen,
  • e) Verschließen der Strömungskanäle der Seitenteile auf den dem Strömungsverteiler bzw. dem Sammler abgewandten Enden der Strömungskanäle der Seitenteile und
  • f) Verbindung der Etagenelemente mittels Anbringung von Halteklammern bzw. Haltefedern und/oder eines Klebstoffs und/oder mittels Schweisen oder Ultraschallschweisens, um die Etagenelemente aneinander zu halten.
Finally, the present invention also includes methods for manufacturing a cooling module of a rechargeable cell battery module. According to a first variant, the method comprises the following steps
  • a) producing a plurality of similar floor elements, wherein each floor element consists of a first and a second, each having at least one flow channel side part and a cooling channels having connecting means, the cooling channels extending between the flow channels of the two side parts,
  • b) formation of a stack of the floor elements,
  • c) introduction of the cells into spaces defined by the connection means,
  • d) attaching a flow distributor on the input side of the stack to the local side parts and attaching a collector on the output side of the stack to the local side parts,
  • e) closing the flow channels of the side parts on the flow distributor or the collector facing away from the ends of the flow channels of the side parts and
  • f) connection of the floor elements by means of attachment of retaining clips and / or retaining springs and / or an adhesive and / or by means of welding or ultrasonic welding in order to hold the floor elements together.

Bei einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise jeweils eine Zelle auf jeder Seite jeder Verbindungseinrichtung angebracht, und die Etagenelemente werden anschließend zu einem Stapel zusammengesetzt Diese zweite Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders leicht handzuhaben, und insbesondere dann gut anzuwenden, wenn das Verfahren den weiteren Schritt der Anbringung von Isolierschalen an den beiden Seiten der Verbindungseinrichtungen und an den Flachseiten der Batteriezellen umfasst. In diesem Fall werden die Isolierschalen vorzugsweise vor dem Zusammensetzen der Etagenelementen zu einem Stapel auf diesen aufgebracht und die entsprechende Batteriezellen werden erst dann auf die freiliegende Seite der Isolierschalen aufgebracht. Alternativ hierzu können die Isolierschalen jeweils auf einer Seite einer Zelle aufgebracht werden und anschließend die freie Seite jeder Isolierschale auf eine Verbindungseinrichtung eines einzelnen Etagenelements. Auch ist eine Isolation der Batteriezellen in Form eines Klebebands möglich.In a second variant of the method according to the invention, in each case one cell is preferably attached to each side of each connecting device, and the tier elements are subsequently assembled into a stack. This second variant of the method according to the invention is particularly easy to handle and, in particular, good to use if the method further Step of attaching insulating shells on the two sides of the connecting means and on the flat sides of the battery cells comprises. In this case, the insulating shells are preferably applied prior to assembling the floor elements in a stack on this and the corresponding battery cells are only then applied to the exposed side of the insulating shells. Alternatively, the insulating shells can each be applied to one side of a cell and then the free side of each insulating shell to a connecting device of a single floor element. Also, an insulation of the battery cells in the form of an adhesive tape is possible.

Besonders günstig ist es, wenn ein aus Kunststoff bestehender Schaumstoff zwischen den Zellen von benachbarten Zellenpaaren und auf den obersten und untersten Zellen des Batteriemoduls angebracht ist. Eine solche Auslegung presst – wenn die einzelnen Etagenmodule in ein Gehäuse eingebracht sind – die einzelnen Elemente des Stapels zusammen. Hierdurch wird das gesamte Batteriemodul auch bei thermischen Dehnungen einerseits gleichmäßig mechanisch belastet und andererseits gegen Erschütterung geschützt.It is particularly expedient if a plastic foam is arranged between the cells of adjacent cell pairs and on the uppermost and lowermost cells of the battery module. Such a design presses - when the individual floor modules are placed in a housing - the individual elements of the stack together. As a result, the entire battery module is on the one hand uniformly mechanically stressed even with thermal strains and on the other hand protected against vibration.

Ferner kann zu Brandschutzzwecken ein schichtartiges Brandschutzmaterial zur Verhinderung der Ausbreitung eines Zellenbrands zwischen den Verbindungseinrichtungen und den Zellen vorgesehen werden.Further, for fire prevention purposes, a sheet-like fire protection material may be provided for preventing the spread of cell fire between the connection means and the cells.

Besonders günstig ist es, wenn das aus den Etagenelementen zusammengestetzte Kühlmodul in einem aus Kunststoff bestehenden, das Kühlmodul an mindestens drei Seiten begrenzenden Gehäuse angeordnet wird, das mit mindestens einem Berstbereich ausgestattet ist. Wenn also ein erhöhter Druck im Batteriemodul aus welchem Grund auch immer entstehen sollte, wird das Gehäuse gezielt im Berstbereich nachgeben und den Druck abbauen, ohne gleich zu explodieren.It is particularly advantageous if the cooling module composed of the floor elements is arranged in a housing which is made of plastic and which delimits the cooling module on at least three sides, which is equipped with at least one bursting area. So if an increased pressure in the battery module should arise for whatever reason, the housing will give way deliberately in the bursting area and reduce the pressure without exploding immediately.

Ferner kann das aus den Etagenelementen zusammengestetzte Kühlmodul in einem aus Kunststoff bestehenden, das Kühlmodul an mindestens zwei einander gegenüber liegenden Seiten begrenzenden Gehäuse angeordnet werden, welche Seiten parallel zu den Ebenen der Etagenelemente stehen, und die entsprechenden Seiten des Gehäuses mit einer konkaven Wölbung ausgeführt werden. Hierdurch wirken die mit Schaumstoff vorgespannten Zellen dieser Wölbung entgegen, und zwar vorzugsweise derart, dass die Wölbung der entsprechenden Seiten des Gehäuses wieder aufgehoben wird. Hierdurch wird nicht nur eine erwünschte Presskraft auf die einzelnen Zellen ausgeübt, die für eine gleichmäßige Wärmeübertragung sowie eine mechanische Fixierung sorgt, sondern das Batteriemodul erhält eine recht gleichmäßige Gestaltung in der Form eines Quaders, welche die Unterbringung von mehreren gleichartigen Modulen in einem engen Behälter ermöglicht. Furthermore, the cooling module composed of the floor elements can be arranged in a plastic housing which delimits the cooling module on at least two mutually opposite sides, which sides are parallel to the planes of the floor elements, and the corresponding sides of the housing are designed with a concave curvature , As a result, the foam-biased cells counteract this curvature, preferably in such a way that the curvature of the corresponding sides of the housing is canceled. This not only exerts a desired pressing force on the individual cells, which ensures a uniform heat transfer and a mechanical fixation, but the battery module is given a fairly uniform shape in the form of a cuboid, which allows the accommodation of several similar modules in a narrow container ,

Ferner gelten für diese erfindungsgemäße Auslegung auch viele der für die frühere Auslegung gemäß der WO 2012/028298 geltenden Vorteile. Zum Beispiel lassen sich die Seitenteile in Form von Hohlprofilen reproduzierbar in einer Produktionsanlage kostengünstig herstellen, und zwar mit sehr wenig Materialabfall, da nun einfache Hohlprofile verwendet werden können, die eine Kühlpassage aufweisen und die in einem unabhängigen vorherigen Arbeitsschritt auf eine gewünschte Länge vorgefertigt werden können bzw. in der Massenproduktion von Kühlmodulen in der gewünschten Länge angefertigt werden, wodurch eine Serienfertigung von Kühlmodulen in größeren Stückzahlen möglich ist.Furthermore, for this inventive design also many of the previous interpretation according to the WO 2012/028298 current benefits. For example, the side parts in the form of hollow profiles reproducible in a production plant can be produced inexpensively, and with very little material waste, since now simple hollow sections can be used, which have a cooling passage and can be prefabricated in an independent previous step to a desired length or in the mass production of cooling modules are made in the desired length, whereby a series production of cooling modules in larger quantities is possible.

Die Herstellung der Hohlprofile als Strangpressteile ist aber bei der vorliegenden Erfindung nicht nur durch die Verwendung von z. B. Aluminium oder einer Al-Legierung als Ausgangsmaterial, sondern auch aus Kunstoff möglich und es kann mit relativ dünnen Wanddicken der Hohlprofile von etwa 0,5 bis 5 mm ein steifes Gebilde erzeugt werden, da die Wände der Hohlprofile nicht nur der Führung von Kühlmittel, sondern auch der Versteifung des Kühlmoduls dienen. Ferner führt die dünnwandige Konstruktion zu einem leichtgewichtigen Kühlmodul.However, in the present invention, the production of the hollow profiles as extruded parts is not limited only by the use of z. As aluminum or an Al alloy as a starting material, but also made of plastic and it can be produced with relatively thin wall thicknesses of the hollow profiles of about 0.5 to 5 mm, a rigid structure, since the walls of the hollow sections not only the leadership of coolant , but also serve to stiffen the cooling module. Furthermore, the thin-walled construction leads to a lightweight cooling module.

Bei der Erfindung können aber auch die Verbindungseinrichtungen als Strangpressteile erfolgen, da die Vielzahl von Kühlkanälen auch bei einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit die Wärmeabfuhr begünstigt. Die Verwendung von Kunstoff fördert außerdem die Reduzierung des Gewichts. Allerdings könne auch leichte Metalle, wie z. B. Aluminium oder Magnesium bzw. deren Legierungen, als Ausgangsmaterial für die Hohlprofile verwendet.In the invention, but also the connecting means can be made as extruded parts, since the plurality of cooling channels favors the heat dissipation even in a material with low thermal conductivity. The use of plastic also promotes the reduction of weight. However, even light metals, such as. As aluminum or magnesium or their alloys, used as a starting material for the hollow sections.

Hohlprofile können in größeren Längen von mehreren Metern hergestellt werden und das fertige Profil kann z. B. durch eine Säge („fliegende Säge”) auf eine gewünschte Länge unterteilt werden, sobald ein Strangabschnitt ausreichend erstarrt ist.Hollow sections can be made in longer lengths of several meters and the finished profile can, for. B. by a saw ("flying saw") are divided to a desired length as soon as a strand section is sufficiently solidified.

Dadurch, dass die einzelnen Etagenelemente gestapelt werden können, kann ein modularer Aufbau des Kühlmoduls bewerkstelligt werden, da eine gewünschte Höhe des Kühlmoduls einfach durch die Auswahl einer vorgebaren Zahl an Etagenelementen erzielt werden kann. Dies bedeutet, dass verschiedene Größen von Kühlmodulen in einer Produktionsanlage einfach hergestellt werden können, da für die einzelnen Batteriemodule immer das gleiche Ausgangsmaterial benützt werden kann, was je nach Bedarf auf eine gewünschte Länge zugeschnitten und in seiner Höhe durch die erforderliche Anzahl an Hohlprofilen einfach variiert werden kann.The fact that the individual floor elements can be stacked, a modular design of the cooling module can be accomplished, since a desired height of the cooling module can be achieved simply by selecting a vorgebaren number of floor elements. This means that different sizes of cooling modules can be easily produced in a production plant, since the same starting material can always be used for the individual battery modules, which can be cut to a desired length as required and simply varied in height by the required number of hollow profiles can be.

Der Verteiler und der Sammeler können bei der vorliegenden Erfindung genauso ausgelegt werden wie in der oben genannten WO-Schrift beschrieben und können auch als Strangpressteile hergestellt werden.The distributor and the collector can be designed in the same way as described in the aforementioned WO document in the present invention and can also be produced as extruded parts.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims, the description and the figures.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher zeigen:The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing, in which:

1A bis 1G Darstellungen eines ersten Kühlmoduls, wobei die 1A eine perspektivische Darstellung des Kühlmoduls; die 1B eine perspectivische Darstellung eines Etagenelements des Kühlmoduls, 1C eine vordere Ansicht des Etagenelements der 1A; die 1D ein vergrößerter Schnitt entsprechend der Schnittlinie C-C der 1C; die 1E eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Endes des Hohlprofils des Seitenteils des Etagenelements der 1C; 1F eine mögliche Ausgestalung eines Turbulators, und die 1G eine Befestigungsmöglichkeit von zwei Seitenteilen aneinander, 1A to 1G Representations of a first cooling module, wherein the 1A a perspective view of the cooling module; the 1B a perspective view of a floor element of the cooling module, 1C a front view of the floor element of 1A ; the 1D an enlarged section corresponding to the section line CC of 1C ; the 1E an enlarged perspective view of one end of the hollow profile of the side part of the floor element of 1C ; 1F a possible configuration of a turbulator, and the 1G an attachment possibility of two side parts together,

2A bis 2C Darstellungen entsprechend den 1B bis 1D von einer weiteren Form eines Etagenelements, 2A to 2C Representations according to the 1B to 1D from another form of a floor element,

3A bis 3C, Darstellungen entsprechend den 1B bis 1D von einer weiteren Form eines Etagenelements, 3A to 3C , Representations according to the 1B to 1D from another form of a floor element,

4A bis 4C Darstellungen entsprechend den 1B bis 1D von einer weiteren Form eines Etagenelements, 4A to 4C Representations according to the 1B to 1D from another form of a floor element,

5A & 5B Darstellungen weiterer Kühlmodule, wobei die 5A ein Kühlmodul mit installierten Kühlblechen und 5B ein ähnliches Kühlmodul mit integrierten Kühlflügeln zeigen, 5A & 5B Representations of other cooling modules, wherein the 5A a cooling module with installed cooling plates and 5B show a similar cooling module with integrated cooling wings,

6A & 6B Explosionszeichnungen der in den 5A & 5B verwendeten Etagenelemente mit zwei einzusetztenden Batteriezellen, 6A & 6B Exploded views of the in the 5A & 5B used floor elements with two battery cells,

7 eine perspektivische Darstellung einer Isolierschale, 7 a perspective view of an insulating shell,

8 eine perspektivischer Darstellung eines Etagenelements mit zwei eingesetzten Batteriezellen und zwei eingesetzten Isolierschalen, 8th a perspective view of a floor element with two inserted battery cells and two inserted insulating shells,

9 eine perspektivische Darstellung eines Kühlmoduls mit eingesetzten Batteriezellen, 9 a perspective view of a cooling module with inserted battery cells,

10 eine perspektivische Darstellung eines Etagenelements mit eingesetztem Brandschutzelement, 10 a perspective view of a floor element with inserted fire protection element,

11 eine perspektivische Darstellung eines Etagenelements mit einer Schaumstoffauflage, 11 a perspective view of a floor element with a foam pad,

12A bis 12C eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses mit einem Gehäusedeckel mit konkaver Wölbung, es wäre schön, wenn die bestehenden Zeichnungen der 12B und 12C größer ausgeführt werden könnten, damit die Details leichter ersichtlich sind) 12A to 12C a perspective view of a housing with a housing cover with concave curvature, it would be nice if the existing drawings of 12B and 12C could be made larger, so that the details are easier to see)

13A & 13B eine perspektivische Darstellung einer Seite des Gehäuses der 12A von der Innenseite gesehen bzw. eine vergrößerte Schnittzeichnung dieser Seite im eingekreisten Bereich, 13A & 13B a perspective view of a side of the housing of 12A Seen from the inside or an enlarged sectional view of this page in the circled area,

14A & 14B 14A zeigt eine Darstellung eines Batteriemoduls mit einer installierten Platine eines Batteriemanagementsystem und die 14B zeigt eine schematische Darstellung der Anbringung einer Platine eines Batteriemanagementsystems an Batteriezellen eines Kühlmoduls, 14A & 14B 14A shows a representation of a battery module with an installed board of a battery management system and the 14B shows a schematic representation of the attachment of a board of a battery management system to battery cells of a cooling module,

15A & 15B schematische Dartstellungen eines Temperatur- bzw. Wachstumsfühlers zwischen benachbarten Batteriezellen eines Batteriemoduls. 15A & 15B schematic Dartstellungen a temperature or growth sensor between adjacent battery cells of a battery module.

Merkmale, die die gleiche oder eine ähnliche Funktion haben, werden nachfolgend mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es versteht sich von selbst, dass die Beschreibung, die für Bauteile oder Bauteilfunktionen im Zusammenhang mit einer Ausführungsform gegeben werden, auch für andere Ausführungsformen gelten, bei denen die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, es sei denn, dass etwas Gegenteiliges erwähnt wird.Features having the same or a similar function will be denoted by the same reference numerals below, and it goes without saying that the description given for components or component functions in connection with an embodiment also apply to other embodiments the same reference numbers are used unless otherwise stated.

Die 1A zeigt eine perspektivische Darstellung eines Batteriemoduls 1 mit einem erfindungsgemäßen Kühlmodul 10. Das in normalem Betrieb zur Kühlung der Batteriezellen 11 des Batteriemoduls 1 verwendet wird, das aber bei niedrigen Aussentemperaturen auch dazu verwendet werden kann, die Batteriezellen 11 zu erwärmen.The 1A shows a perspective view of a battery module 1 with a cooling module according to the invention 10 , This in normal operation for cooling the battery cells 11 of the battery module 1 is used, but at low outside temperatures can also be used to the battery cells 11 to warm up.

Das Kühlmodul 10 hat eine im Wesentlichen quaderförmige Form und weist in seinem Eingangsbereich einen Verteiler 12 und in seinem Ausgangsbereich einen Sammler 14 auf. Der Verteiler 12 und der Sammler 14 weisen jeweils einen Anschluss bzw. Tülle 16, 18 auf, durch den das Kühlmittel zu- bzw. abgeführt werden kann.The cooling module 10 has a substantially cuboid shape and has in its entrance area a manifold 12 and in its exit area a collector 14 on. The distributor 12 and the collector 14 each have a connection or spout 16 . 18 on, through which the coolant can be added or removed.

Das Kühlmodul 10 setzt sich aus mehreren Etagenelementen 20 zusammen, wobei im Beispiel der 1A sechs Etagenelemente 20 aufeinander gesetzt bzw. aufgestapelt werden, um das Kühlmodul 10 zu bilden. Das Kühlmodul 10 ist insbesondere ein Kühlmodul einer aus mehreren Zellen bestehenden wiederaufladbaren Batterie, wie z. B einer Lithiumionenbatterie, wobei die Zellen in 1 nicht ersichtlich sind. Konkret besteht wie aus den 1B bis 1E ersichtlich jedes Etagenelements 20 aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal 21 bzw. 21' aufweisenden Seitenteil 22, 24 sowie aus einer Kühlkanäle 26 aufweisenden Verbindungseinrichtung 28, deren Kühlkanäle 26 sich zwischen den Strömungskanälen 21, 21' der Seitenteile 22, 24 erstrecken. Die Seitenteile 22 und 24, die im Querschnitt gleich sind und aus einem Strangpressteil geschnitten werden können, sind im Querschnitt in 1E gezeigt.The cooling module 10 consists of several floor elements 20 together, in the example of the 1A six floor elements 20 stacked on each other to the cooling module 10 to build. The cooling module 10 is in particular a cooling module of a multi-cell rechargeable battery, such. B of a lithium ion battery, wherein the cells in 1 are not apparent. Specifically, it consists of the 1B to 1E visible every floor element 20 from a first and a second, at least one flow channel 21 respectively. 21 ' having side part 22 . 24 as well as from a cooling channels 26 having connecting means 28 whose cooling channels 26 between the flow channels 21 . 21 ' the side parts 22 . 24 extend. The side parts 22 and 24 , which are the same in cross section and can be cut from an extrusion, are in cross section in 1E shown.

Die oben erwähnten Verteiler 12 und Sammler 14 werden stirnseitig an die entsprechenden Seitenteile 22 bzw. 24 angebracht, und zwar durch Schrauben 27, die durch geeignete Stellungen des Verteilers und des Sammlers in die Passagen 29, 29' der Seitenteile 22 und 24 eingreifen (siehe 9), wobei Dichtungen 25 zwischen dem Verteiler 12 und dem Seitenteil 22 und zwischen dem Sammler 14 und dem Seitenteil 24 vorgesehen sind und der Verteiler 12 und der Sammler 14 Öffnungen aufweisen, die mit den Strömungskanälen 21 bzw 21' kommunizieren. Die Strömungskanäle 21, 21' und die Schraubpassagen 29, 29' der 1E sind durch jeweilige längliche Hohlpassagen des Strangpressteils der 1E gebildet.The distributors mentioned above 12 and collectors 14 are frontally to the corresponding side panels 22 respectively. 24 attached, by screws 27 by suitable positions of the distributor and the collector in the passages 29 . 29 ' the side parts 22 and 24 intervene (see 9 ), where seals 25 between the distributor 12 and the side panel 22 and between the collector 14 and the side panel 24 are provided and the distributor 12 and the collector 14 Have openings that communicate with the flow channels 21 respectively 21 ' communicate. The flow channels 21 . 21 ' and the screwing passages 29 . 29 ' of the 1E are by respective elongated hollow passages of the extrusion of the 1E educated.

Wie aus 1A ersichtlich wird an der dem Verteiler bzw. dem Sammler gegenüberliegenden Rückseiten 30, 30' der Seitenteile eine durchgehende Platte 31 mittels weiterer Schrauben (nicht gezeigt) abdichtend befestigt, die ebenfalls in die Schraubpassagen 29, 29' eingreifen. Die Platte 31 versteift ein so zusammengefügtes Kühlmodul 10 und dichtet die Rückseiten der Strömungskanäle 21, 21' der Seitenteile 22, 24 ab.How out 1A can be seen at the manifold or the collector opposite backs 30 . 30 ' the side panels a continuous plate 31 by means of other screws (not shown) sealingly attached, which also in the screw passages 29 . 29 ' intervention. The plate 31 stiffens a so assembled cooling module 10 and seal the Rear sides of the flow channels 21 . 21 ' the side parts 22 . 24 from.

Denkbar ist auch eine Auslegung in der ein jeweiliges Seitenteil 22, 24 einen eigenen Sammler 12 und einen eigenen Verteiler 14 an einem jeweiligen Ende des Seitenteils 22, 24 aufweist (nicht gezeigt). D. h. dass die Kühlflüssigkeit jeweils nur durch einen Strömungskanal 21, 21' eines jeden Seitenteils 22, 24 zwischen einem eigenen Sammler 14 und einem eigenen Verteiler 12 fliesst.It is also conceivable interpretation in a respective side part 22 . 24 own collector 12 and its own distributor 14 at a respective end of the side part 22 . 24 has (not shown). Ie. that the cooling liquid only by a flow channel 21 . 21 ' each side part 22 . 24 between a own collector 14 and its own distributor 12 flows.

Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass ein Seitenteil 22 an einem Ende mit dem Verteiler 12 verbunden wird und der Sammler 14 am zweiten Seitenteil 24 am dem Verteiler 12 gegenüberliegenden Ende des zweiten Seitenteils 24 angebracht wird (auch nicht gezeigt).Furthermore, there is also the possibility that a side panel 22 at one end with the distributor 12 is connected and the collector 14 on the second side part 24 at the distributor 12 opposite end of the second side part 24 is attached (also not shown).

Die Auslegung des Verteilers 12 und des Sammlers 14 kann genauso erfolgen, wie in der WO 2012/028298 im Detail beschrieben und hier in der 9 gezeigt ist. Der diesbezügliche Inhalt der WO 2012/028298 wird hierdurch zum Teil der vorliegenden Anmeldung gemacht.The design of the distributor 12 and the collector 14 can be done the same way as in the WO 2012/028298 described in detail and here in the 9 is shown. The content of this WO 2012/028298 is hereby made part of the present application.

Die Strömungskanäle 20, 20' der Seitenteile 22 bzw. 24 sind in diesem Beispiel an den Rückseiten 30, 30' der Seitenteile 22 bzw. 24 durch (nicht gezeigten) angeschraubte abgedichtete Leisten oder angeklebte oder angeschweißte Leisten oder einzelne Stopfen, die in die Strömungskanäle 21, 21' an den Rückseiten 30, 30' eingesetzt werden oder anderweitig fluiddicht verschlossen.The flow channels 20 . 20 ' the side parts 22 respectively. 24 in this example are on the backsides 30 . 30 ' the side parts 22 respectively. 24 by means of sealed strips (not shown) or glued-on or welded-on strips or individual plugs inserted into the flow channels 21 . 21 ' at the backs 30 . 30 ' be used or otherwise sealed fluid-tight.

Die Verbindungseinrichtung 28 ist in etwa in der Mitte jedes Seitenteils 22 bzw. 24 angesetzt und bildet, wie aus der 1B ersichtlich, je einen Freiraum 32, 32' oberhalb und unterhalb der Verbindungseinrichtung 28 und zwischen den Seitenteilen 22 und 24. Um die Kühlkanäle 26 der Verbindungseinrichtung 28 strömungsmäßig mit den Strömungskanälen 21, 21' der Seitenteile 22 bzw. 24 zu verbinden, werden entweder die Wandbereiche der Seitenteile 22 bzw. 24, die die Strömungskanäle definieren, mit einem durchgehenden Schlitz versehen, in den die entsprechende Seite der Verbindungseinrichtung 28 eingesetzt wird, oder die Strömungskanäle 21, 21' werden als allseitig geschlossene Hohlräume angefertigt und die Seitenwand ausgefräst, um einen Schlitz zu bilden, der die entsprechende Seite der Verbindungseinrichtung 28 aufnimmt. Letztere ist die bevorzugte Lösung, da man dann eher sichergehen kann, dass eine fluiddichte Verbindung an den formangepassten Enden der Schlitze erfolgt.The connection device 28 is approximately in the middle of each side part 22 respectively. 24 attached and forms, as from the 1B visible, depending on a free space 32 . 32 ' above and below the connection device 28 and between the sides 22 and 24 , To the cooling channels 26 the connection device 28 fluidly with the flow channels 21 . 21 ' the side parts 22 respectively. 24 To connect, either the wall areas of the side panels 22 respectively. 24 defining the flow channels, provided with a continuous slot in which the corresponding side of the connecting device 28 is used, or the flow channels 21 . 21 ' are made as all-round closed cavities and the side wall milled out to form a slot which is the corresponding side of the connecting device 28 receives. The latter is the preferred solution since it can then be more certain that a fluid-tight connection will be made at the conforming ends of the slots.

Bei der fertigen Konstruktion, wie in der 1A dargestellt, wird somit ein Pfad für die Kühlflüssigkeit geschaffen, der wie folgt verläuft:
Die Kühlflüssigkeit wird mittels einer Pumpe (nicht gezeigt) einem Vorrat (ebenfalls nicht gezeigt) entnommen und über eine nicht dargestellte Leitung in die Eingangstülle 16 des Verteilers 12 eingespeist. Der innere Hohlraum des Verteilers 12 kommuniziert mit den sechs aufeinander gestapelten Seitenteilen 22, so dass eine gleichmäßige Strömung in jeden Strömungskanal 21 der sechs Seitenteile 22 erfolgt. Von den Strömungskanälen 21 geht die Kühlflüssigkeit ebenfalls gleichmäßig in die einzelnen Kühlkanäle 26 der Verbindungseinrichtungen 28 über und durchströmt diese. An den Enden der Kühlkanäle 26 benachbart zum Seitenteil 24 strömt die Kühlflüssigkeit in die Strömungskanäle 21' der Seitenteile 24 und von dort in den inneren Hohlraum des Sammlers 14. Von dort verläßt die Kühlflüssikkeit den Sammler 14 über die Ausgangstülle 18 und fließt über eine nicht dargestelte Leitung und mindestens einen nicht gezeigten Wärmetauscher in den Vorratsbehälter zurück.
In the finished construction, as in the 1A Thus, a path for the cooling liquid is created, which proceeds as follows:
The cooling liquid is removed by means of a pump (not shown) a supply (also not shown) and via a line, not shown in the input grommet 16 of the distributor 12 fed. The internal cavity of the distributor 12 communicates with the six stacked side panels 22 , so that a uniform flow in each flow channel 21 the six side panels 22 he follows. From the flow channels 21 the coolant also flows evenly into the individual cooling channels 26 the connecting devices 28 over and through them. At the ends of the cooling channels 26 adjacent to the side panel 24 the coolant flows into the flow channels 21 ' the side parts 24 and from there into the inner cavity of the collector 14 , From there, the coolant leaves the collector 14 over the outlet grommet 18 and flows back via a line not shown and at least one heat exchanger, not shown, back into the reservoir.

Mit anderen Worten ist das Kühlmodul 10 so konzipiert, dass die Strömungskanäle jedes Seitenteils auf der Eingangsseite des Kühlmoduls mit einem Kühlflüssigkeit führenden Verteiler 12 und die Strömungskanäle jedes Seitenteils auf der Ausgangsseite des Kühlmoduls 10 mit einem Kühlflüssigkeit führenden Sammler 14 in Fluiverbindung steht.In other words, the cooling module 10 designed so that the flow channels of each side panel on the input side of the cooling module with a coolant-carrying manifold 12 and the flow channels of each side part on the output side of the cooling module 10 with a coolant leading collector 14 in Fluiverbindung stands.

Wie ersichtlich sind die Etagenelemente 20 in Draufsicht vorzugsweise quadratisch oder rechteckig, sie könnten aber stattdessen eine andere Form wie eine dreieckige Form in Draufsicht aufweisen.As can be seen, the floor elements 20 In plan view, preferably square or rectangular, but they could instead have a different shape such as a triangular shape in plan view.

Die Konstruktion gemäß den 1A bis 1E kann aus ersten und zweiten extrudierten oder spritzgegossenen Seitenteilen 22, 24 in Form von Kunststoffprofilen, sowie einer extrudierten oder spritzgegossenen, dünnwandigen Verbindungseinrichtung 28, mit mehreren im Vergleich zu dem Querschnitt der Strömungskanäle 21, 21' kleineren Querschnitten aufweisenden Kühlkanälen 26, wobei die Seitenteile 22, 24 und die Verbindungseinrichtung 28 durch Heißgas- oder Ultraschallschweißen aneinander befestigt werden. Der Kunststoff, der hier für die Seitenteile und die Verbindungseinrichtung verwendet wird, ist bspw. Polyamid.The construction according to the 1A to 1E may consist of first and second extruded or injection molded side panels 22 . 24 in the form of plastic profiles, as well as an extruded or injection molded, thin-walled connection device 28 , with several compared to the cross-section of the flow channels 21 . 21 ' having smaller cross-sections cooling channels 26 , with the side parts 22 . 24 and the connection device 28 be secured together by hot gas or ultrasonic welding. The plastic that is used here for the side parts and the connecting device is, for example, polyamide.

Die 2A bis 2C zeigen eine alternativ Lösung, die von der Form betrachtet der Lösung gemäß 1A bis 1E ganz ähnlich ist. Der Unterschied liegt darin, dass hier die ersten und zweiten als Strangpressprofile ausgebildeten Seitenteile 22 und 24 aus Metall, z. B. Al, Cu, oder Mg oder eine Legierung mit Al, Cu oder Mg, mit einer dünnwandigen, hartgelöteten bzw. geklebten oder geschweißten Verbindungseinrichtung 28, ebenfalls aus Metall, vorzugsweise aus dem gleichen Metall, mit mehreren in Vergleich zu dem Querschnitt der Strömungskanälen 21, 21' kleineren Querschnitten aufweisenden Kühlkanälen 28, wobei die Seitenteile und die Verbindungseinrichtung durch Löten, Schweißen oder Kleben aneinader befestigt werden. Denkbar wäre es auch eine spitzgegegossene Verbindungseinrichtung 28, bspw. gemäß 1B, mit Seitenteilen aus Metall gemäß 2A zu verwenden oder auch umgekehrt, um ein Etagenelement 20 zu realisieren.The 2A to 2C show an alternative solution, which viewed from the form of the solution according to 1A to 1E is very similar. The difference is that here the first and second formed as extruded side panels 22 and 24 made of metal, z. Al, Cu, or Mg, or an Al, Cu, or Mg alloy, with a thin-walled, brazed, or welded joint 28 , also made of metal, preferably of the same metal, with several in comparison to the cross section of the flow channels 21 . 21 ' having smaller cross sections cooling channels 28 in which the side parts and the connection device are fastened to one another by soldering, welding or gluing. It would also be conceivable to have an injection-molded connecting device 28 , eg according to 1B , with side parts made of metal according to 2A to use or vice versa, to a floor element 20 to realize.

Die Verbindungseinrichtung 28 könnte auch aus mehreren vorzugsweise nebeneinander und Parallel zueinander angeordneten kleineren Strangpressprofilen bestehen, die Mikrokanäle aufweisen.The connection device 28 could also consist of several preferably juxtaposed and parallel to each other arranged smaller extruded profiles having microchannels.

Man kann die Konstruktion gemäß den 2A bis 2C wie folgt zusammenfassen:
Es liegen seitliche Strangpressprofile 22, 24 aus Metall wie z. B. Aluminium vor, die mit einer dünnwandigen, hartgelöteten Kühlplatte 28 mit Mikrokanälen 26 aneinander verbunden werden. Die Verbindung der drei Teile 22, 24 und 28 erfolgt durch Löten, Schweißen oder Kleben.
You can do the construction according to the 2A to 2C summarize as follows:
There are lateral extruded profiles 22 . 24 made of metal such. As aluminum before, with a thin-walled, brazed cooling plate 28 with microchannels 26 be connected to each other. The connection of the three parts 22 . 24 and 28 done by soldering, welding or gluing.

Auch hier erfolgt die Verteilung im fertigen Modul 10 über Manifolds 12, 14 auf der einen Seite des Moduls 10, während der Abschluss der Profile 22, 24 mittels einer Platte 31 (hier nicht gezeigt) auf den Rückseiten 30, 30' der Seitenteile 22, 24 bzw. des Kühlmoduls 10 bewerkstelligt wird.Again, the distribution takes place in the finished module 10 about manifolds 12 . 14 on one side of the module 10 while completing the profiles 22 . 24 by means of a plate 31 (not shown here) on the backs 30 . 30 ' the side parts 22 . 24 or the cooling module 10 is accomplished.

In einer weiteren Variante kann das Etagenelement 20, wie in den 3A bis 3C gezeigt, als Druckgussteil realisiert werden, üblicherweise aus Aluminium, aus einer Aluminiumlegierung wie LM 40 oder aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung wie AlMg.In a further variant, the floor element 20 as in the 3A to 3C shown to be realized as a diecast part, usually made of aluminum, an aluminum alloy such as LM 40 or magnesium or a magnesium alloy such as AlMg.

Man kann die Druckgussausführung gemäß den 3A bis 3C wie folgt zusammenfassen:
Es liegt ein Kühlkörper 22, 24, 28 in Druckgussausführung vor, wobei die Hauptströmungskanäle 21 bzw. 21' über Schieber realisiert werden. Auch die offenen Querkanäle 26 werden mittels Schiebern hergestellt. Als Schieber werden bewegliche Einsätze einer Druckgussform verstanden, die bei der Fertigung des Druckgussteils in der Form hineingefügt und zur freigabe des Teils aus der Druckgussform herausgezogen werden.
One can diecasting according to the 3A to 3C summarize as follows:
There is a heat sink 22 . 24 . 28 in die-cast design, with the main flow channels 21 respectively. 21 ' be realized via slide. Also the open cross channels 26 are made by sliders. As a slider, movable inserts of a die-casting mold are understood, which are inserted in the production of the die-cast part in the mold and pulled out to release the part of the die-casting mold.

Die offenen Querkanäle 26 werden auf der Oberseite und der Unterseite in 3A bis 3C mittels plattenförmigen Elementen verschlossen, um geschlossene Kühlkanale zu formen. Eine mögliche Ausgestaltung der plattenförmigen Elemente wird in der Form von Isolierschalen 40 in der 7 näher beschrieben.The open cross channels 26 be on the top and the bottom in 3A to 3C closed by plate-shaped elements to form closed cooling channels. One possible embodiment of the plate-shaped elements is in the form of insulating shells 40 in the 7 described in more detail.

Auch hier erfolgt die Verteilung der Kühlflüssigkeit im Kühlmodul 10 über Manifolds 12, 14 auf der vorderen Seite, und es erfolgt der Abschluss der Profile 22, 24 mit einer Platte 31 auf der Rückseite, wie oben beschrieben.Again, the distribution of the cooling liquid takes place in the cooling module 10 about manifolds 12 . 14 on the front side, and it completes the profiles 22 . 24 with a plate 31 on the back, as described above.

Die 4A bis 4C zeigen eine Konstruktion ähnlich den 3A bis 3C bei der geöffnete Bereiche 23 in der Verbindungseinrichtung 28 vorgesehen sind (4 C). Die geöffneten Bereiche 23 der Verbindungseinrichtung 28 bilden offene Kühlkanäle der Verbindungseinrichtung 28. Um die offenen Kühlkanäle nach oben bzw. nach unten abzudichten wird z. B. eine Isolierschale 40 (siehe 7) jeweils von oben bzw. von unten auf die Verbindungseinrichtung 28 mittels eines geeigneten Klebstoffs geklebt (siehe 4B und 4C für eine mit Isolierschalen 40 versehene Verbindungseinrichtung), auch ist eine andersartige Verbindung der Isolierschalen 40 mit der Verbindungseinrichtung denkbar. Die Isolierschale 40 ist vorzugsweise eine aus PET hergestellte Schale und die Verbindungserinrichtung 28 wird z. B. als ein Aluminiumdruckgussteil hergestellt.The 4A to 4C show a construction similar to the 3A to 3C at the open areas 23 in the connection device 28 are provided ( 4 C). The open areas 23 the connection device 28 form open cooling channels of the connecting device 28 , To seal the open cooling channels up or down is z. B. an insulating shell 40 (please refer 7 ) from above or from below to the connecting device 28 glued by means of a suitable adhesive (see 4B and 4C for one with insulating shells 40 provided connecting device), also is a different connection of the insulating shells 40 conceivable with the connecting device. The insulating shell 40 is preferably a shell made of PET and the connecting device 28 is z. B. manufactured as an aluminum die-cast part.

In der 4C ist ferner ein optionales, insbesondere aus GFK gefertigtes Rohr 68 (siehe auch die 10) zu sehen, welches zur Erzielung einer höheren Druckbelastbarkeit des Kühlelements (mechanischer Druck) verwendet werden kann.In the 4C is also an optional, in particular made of GRP pipe 68 (see also the 10 ), which can be used to achieve a higher pressure load capacity of the cooling element (mechanical pressure).

Zurückgehend auf die 1E ist ersichtlich, dass das Hohlprofil an einer Längsseite eine Nut 42 und auf der andere Längsseite eine Feder 44 aufweist, wobei bei der Bildung eines Stapels 45 der Hohlprofile die Feder 44 des einen Seitenteils 22 bzw. 24 des einen Etagenelements 20 in die Nut 42 des benachbarten Seitenteils 22 bzw. 24 eingefügt wird.Returning to the 1E It can be seen that the hollow profile on one longitudinal side of a groove 42 and on the other longitudinal side a spring 44 wherein, when forming a stack 45 the hollow profiles the spring 44 one side part 22 respectively. 24 of a floor element 20 in the groove 42 of the adjacent side part 22 respectively. 24 is inserted.

Ferner sieht man aus den 1E und 1G, dass das die Seitenteile 22 und 24 bildende Hohlprofil zwei seitliche Nasen 46 und 48 aufweist, die jeweils eine Nische 50, 52 bilden, in die die hakenförmigen Enden 54, 56 der im allgemeinen C-förmigen Federklammern 58 eingreifen, um den Stapel 45 zusammenzuhalten. Die Federklammern, ihre bevorzugte räumliche Anordnung und ihre Haltefunktion sind außerdem aus der 1A ersichtlich.Furthermore, you can see from the 1E and 1G that's the side parts 22 and 24 forming hollow profile two lateral noses 46 and 48 each having a niche 50 . 52 form, in which the hook-shaped ends 54 . 56 the generally C-shaped spring clips 58 intervene to the pile 45 together. The spring clips, their preferred spatial arrangement and their holding function are also from the 1A seen.

Die Strangpressteile, die in 1E und 1G gezeigt sind und Seitenteile 22 bzw. 24 bilden, weisen insgesamt folgende Merkmale auf:

  • a) an einer Längsseite eine U-förmige Nut 42,
  • b) an der anderen Längsseite eine Feder (bzw. einen Steg) 44, der in die U-förmige Nut eines benachbarten Seitenteils 22 bzw. 24 einpasst,
  • c) einen hohlen Bereich, der einen Strömungskanal 21, 21' definiert mit einer seitlichen Öffnung oder mehreren seitlichen Öffnungen, die eine Fluidverbindung zu einem weiteren Fluid führenden Element in Form der Kühlkanäle 26 aufweisende Verbindungseinrichtung 28 ermöglicht bzw. ermöglichen,
  • d) eine weitere sich in Längsrichtung des Seitenteils erstreckende Bohrung 29, 29' oder Passage zur Aufnahme eines Befestigungselements wie eine Schraube,
  • e) mindestens eine und vorzugsweise zwei seitlich abstehende Nasen 46, 48 auf der der seitlichen Öffnung bzw. den seitlichen Öffnungen entgegengesetzten Seite des Hohlprofils, d. h. auf der äußeren Seite des Seitenteils, wobei die Nase bzw. Nasen 46, 48 Nischen 50, 52 bilden, die zur Aufnahme der Haken 54, 56 von Halterungsfedern 58 ausgelegt sind, wobei die, vorzugsweise blattfederartige, Halterungsfedern 58 benachbarte Seitenteile 22 bzw. 24 aneinder halten, beispielsweise derart, dass die Feder 44 des einen Seitenteils in die Nut 42 des oder eines benachbarten Seitenteils hineingedrückt ist.
The extrusion parts, which are in 1E and 1G are shown and side panels 22 respectively. 24 form all of the following characteristics:
  • a) on one longitudinal side a U-shaped groove 42 .
  • b) on the other longitudinal side a spring (or a web) 44 which is in the U-shaped groove of an adjacent side part 22 respectively. 24 fits,
  • c) a hollow area, which has a flow channel 21 . 21 ' defined with a lateral opening or a plurality of lateral openings, which fluidly connects to a further fluid-carrying element in the form of the cooling channels 26 having connecting device 28 enable or enable
  • d) another extending in the longitudinal direction of the side part bore 29 . 29 ' or passage for receiving a fastener such as a screw,
  • e) at least one and preferably two laterally projecting noses 46 . 48 on the side opening or the side openings opposite side of the hollow profile, ie on the outer side of the side part, wherein the nose or noses 46 . 48 American 50 . 52 form, which take up the hook 54 . 56 of retaining springs 58 are designed, wherein the, preferably leaf spring-like, retaining springs 58 adjacent side parts 22 respectively. 24 hold on, for example, such that the spring 44 of a side part in the groove 42 of the or an adjacent side part is pressed.

Anders ausgedrückt sind die Federklammern bzw. Haltefedern 58 deshalb vorgesehen, um die Seitenteile 22, 24 mindestens zweier übereinander gestapelter Etagenelemente 20 aneinander zu halten, wobei die Haltefedern 58 hakenförmige Enden 54, 56 haben, die in formangepassten Nischen 50, 52 der Seitenteile 22, 24 der Etagenelemente 20 eingreifen.In other words, the spring clips or retaining springs 58 Therefore, provided to the side panels 22 . 24 at least two stacked floor elements 20 to hold each other, with the retaining springs 58 hook-shaped ends 54 . 56 have that in shape-adapted niches 50 . 52 the side parts 22 . 24 the floor elements 20 intervention.

Ferner sieht man sogenannte Turbulatoren 60 in dem Strömungskanal 21, 21' der 1E. Es handelt sich um zusätzliche Teile, die in den Kanälen der Kühlprofile zur Reduzierung des Querschnittes eingesetzt werden. Ziel ist es, von einer laminaren Strömung zu einer turbulenten Strömung zu kommen und damit die Kühlperformance zu steigern. Mindestens ein Turbulator kann in jedem Strömungskanal auf der Eingangsseite und/oder auf der Ausgangsseite vorgesehen werden. Der durch den bzw. die Turbulatoren ansteigende Druckabfall muss bei der Auslegung beachtet werden.Furthermore, one sees so-called turbulators 60 in the flow channel 21 . 21 ' of the 1E , These are additional parts that are used in the channels of the cooling profiles to reduce the cross section. The goal is to get from a laminar flow to a turbulent flow and thus to increase the cooling performance. At least one turbulator may be provided in each flow channel on the input side and / or on the output side. The pressure drop due to the turbulator (s) must be taken into account during the design.

1F zeigt eine mögliche Ausgestalung eines Turbulators 60, mit abwechselnd angeordneten kugelartigten Bereichen größeren Durchmessers und zylindrischen Abschnitten kleineren Durchmessers. Insbesondere sind die Turbulatoren so gestaltet, dass diese eine ständige Wiederholung zwischen verringertem und vergrößertem Querschnitt ausfweisen. 1F shows a possible configuration of a turbulator 60 , with alternately arranged spheroidal regions of larger diameter and cylindrical sections of smaller diameter. In particular, the turbulators are designed so that they perform a constant repetition between reduced and enlarged cross-section.

Die 5A & 5B zeigen Darstellungen weiterer Kühlmodule 10. Die 5A zeigt ein Kühlmodul 10 mit installierten Kühlblechen 62 und 5B ein ähnliches Kühlmodul 10 mit integrierten Kühlflügeln 64, deren Konstruktion gemäß der WO 2012/028298 ist. Jede Etage 20 umfasst zumindest ein erstes und ein zweites, je mindestens einen Strömungskanal 21, 21' aufweisendem Seitenteil 22, 24, welche durch einen zu einem U gebogenen Strangpressprofil geformt sind, sodass ein dreiseitiges Etagenelement 20 mit einem durchgeheneden Strömungskanal 21 gebildet ist, sowie aus mindestens einem im Wesentlichen flächigem Element 28 das sich zwischen den Seitenteilen 22, 24 erstreckt. Zwischen den benachbarten mindestens einem flächigem Element 28 benachbarter Etagen 20 ist ein innerer Raum 32, 32' gebildet und die Räume sind zur Aufnahme der Batteriezellen 11, insbesondere von flachen, rechteckigen oder quadratischen Batteriezellen, ausgelegt.The 5A & 5B show illustrations of other cooling modules 10 , The 5A shows a cooling module 10 with installed cooling plates 62 and 5B a similar cooling module 10 with integrated cooling wings 64 whose construction according to WO 2012/028298 is. Every floor 20 comprises at least a first and a second, at least one flow channel 21 . 21 ' having side part 22 . 24 , which are formed by an U-bent extruded profile, so that a three-sided floor element 20 with a lingering flow channel 21 is formed, and at least one substantially planar element 28 that is between the side panels 22 . 24 extends. Between the adjacent at least one planar element 28 neighboring floors 20 is an inner space 32 . 32 ' formed and the rooms are for receiving the battery cells 11 , in particular of flat, rectangular or square battery cells, designed.

Die 6A & 6B zeigen Explosionszeichnungen der in den 5A & 5B verwendeten Etagen mit zwei einzusetztenden Batteriezellen.The 6A & 6B show exploded views of the in the 5A & 5B used floors with two einzusetzenden battery cells.

Die in der 5A und 5B gezeigte Konstruktion ist zwar für sich bekannt, kann aber mit den hier beschriebenen mitteln modifiziert werden, um ein verbessertes Kühlmodul 10 zu bilden, z. B. können die Kühlmodule 10 gemäß 5A & 5B etagenweise aufgebaut werden, unter Verwendung von Seitenteilen, die mit entsprechenden Nasen 46, 48 gemäß 1E versehen sind, damit die einzelnen Etagen 20 mit Halteklammern 58 zusammen gehalten werden können.The in the 5A and 5B Although the construction shown is known per se, it can be modified with the means described here to provide an improved cooling module 10 to form, for. B. can the cooling modules 10 according to 5A & 5B floor-level, using side panels with corresponding noses 46 . 48 according to 1E are provided so that the individual floors 20 with retaining clips 58 can be held together.

Ein Beispiel für die oben erwähnten Isolierschalen 40 ist in der 7 gezeigt. Die Isolierschalen können einerseits mit dem Kühlmodul 10 gemäß einer der 1A bis 1G, 2A bis 2C, 3A bis 3C 4A bis 4C, bei denen Kühlkanäle 26 aufweisende Verbingunsplatten 28 zum Einsatz gelangen, andererseits auch mit Kühlmodulen 10 gemäß 5A oder 5B verwendent werden.An example of the above-mentioned insulating shells 40 is in the 7 shown. The insulating shells can on the one hand with the cooling module 10 according to one of 1A to 1G . 2A to 2C . 3A to 3C 4A to 4C in which cooling channels 26 having connecting panels 28 on the other hand, with cooling modules 10 according to 5A or 5B be used.

Die Isolierschalen 40 dienen verschiedenen Zwecken. Zum Beispiel bei einem Kühlmodul 10 gemäß 3A bis 3C bzw. 4A bis 4C werden sie an der Verbindungseinrichtung 28 befestigt, z. B. mittels eines Klebstoffs, und dienen somit als eine Wandung der Kühlkanäle 26 der Verbindungseinrichtung 28.The insulating dishes 40 serve different purposes. For example, with a cooling module 10 according to 3A to 3C respectively. 4A to 4C they will be at the connection device 28 attached, z. B. by means of an adhesive, and thus serve as a wall of the cooling channels 26 the connection device 28 ,

Wenn die Isolierschalen 40 mit Etagenelementen gemäß 3A bis 3C bzw. 4A bis 4C verwendet werden, werden die Isolierschalen 40 auf die Oberseite und die Unterseite der mit den Seitenteilen 22, 24 integralen Verbindungseinrichtung 28 geklebt, wodurch die Öffnungen für die Schieber abgedichtet werden.When the insulating shells 40 with floor elements according to 3A to 3C respectively. 4A to 4C are used, the insulating shells 40 on the top and bottom of the side panels 22 . 24 integral connection device 28 glued, whereby the openings for the slide are sealed.

Bei diesen Kühlmodulen 10 und bei den weiteren bisher beschriebenen Kühlmodulen 10 der 1A bis 1G, 2A bis 2C, 5A und 5B bilden sie zumindest eine zusätzliche elektrische Isolation zwischen den Batteriezellen 11 und dem Kühlmodul 10.With these cooling modules 10 and in the other previously described cooling modules 10 of the 1A to 1G . 2A to 2C . 5A and 5B They form at least an additional electrical insulation between the battery cells 11 and the cooling module 10 ,

Ferner können sie bei allen Kühlmodulen 10 eine zusätzliche Schutzfunktion für die Batteriezellen 11 übernehmen.Furthermore, they can be used with all cooling modules 10 an additional protective function for the battery cells 11 take.

Die Isolierschalen 40 werden vorzugsweise in einem Tiefziehprozess aus PET-Folie hergestellt und werden sowohl gegen die Zelle als auch gegen die Kühlung, d. h. z. B. die Verbindungseinrichtung 28, bzw. die Kühlflügel oder Kühlbleche verklebt. Sie sollten eine möglichst geringe Wandstärke aufweisen, um ihren Einfluss auf die Kühlperformance zu minimieren. Sie haben einen geschlossenen Boden mit einem umlaufenden Rand, an dessen Vorderseite Aussparungen für die Zelltabs durch z. B. einen Stanzprozess eingebracht werden. The insulating dishes 40 are preferably produced in a thermoforming process from PET film and are both against the cell and against the cooling, ie, for example, the connecting device 28 , or glued the cooling vanes or cooling plates. They should have the smallest possible wall thickness to minimize their influence on the cooling performance. They have a closed bottom with a peripheral edge, at the front recesses for the cell tabs by z. B. a punching process can be introduced.

Die Verwendung von Isolierschalen 40, die oben in Zusammenhang mit den Ausführungen gemäß den 3A bis 3C und 4A bis 4C beschrieben wird, ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern käme bei jeder Ausführungsform in Frage, bei der ein Aufnahmeraum 32, 32' oberhalb und unterhalb einer Verbindungseinrichtung 28 gebildet wird und bei allen anderen denkbaren Konstruktionen, die Aufnahmeräume für die Batteriezellen aufweisen.The use of insulating shells 40 above in connection with the embodiments according to the 3A to 3C and 4A to 4C is not limited to this embodiment, but would be in each embodiment in question, in which a receiving space 32 . 32 ' above and below a connection device 28 is formed and in all other conceivable constructions that have receiving spaces for the battery cells.

Die 8 zeigt beispielsweise eine Zeichnung ähnlich der 12 der WO 2012/028298 , bei der je eine Batteriezelle auf jeder Kunststoffschale eines Etagenelements aufgeklebt ist. Die aufgestapelten Etagenelemente mit Isolierschalen und Batteriezellen sind dann entsprechend der 9 zu verstehen. Wie solche Batteriezellen zu einem Batteriemodul zusammengeschaltet werden, ist ausführlich in der Schrift WO 2010/121831 beschrieben, deren diesbezüglicher Inhalt zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht und hier nicht weiter erläutert wird.The 8th For example, shows a drawing similar to the 12 of the WO 2012/028298 in which each one battery cell is glued on each plastic shell of a floor element. The stacked floor elements with insulating shells and battery cells are then according to the 9 to understand. How such battery cells are connected together to form a battery module is described in detail in the document WO 2010/121831 whose relevant content is made part of the content of the present description and will not be explained further here.

Anstatt die Batteriezellen in die einzelnen Etagenelemente (in deren Aufnahmeräume 32 und 32') aufzunehmen und die Etagenelemente dann zu einem Stapel 45 zusammenzusetzen, ist es auch möglich, den Stapel 45 erst auszubilden und die Batteriezellen 22 nach dem Fertigstellen des Stapels 45 in dessen Fächer einzusetzen, die jeweils durch zwei Aufnahmeräume 32 und 32' zweier benachbarter Etagenelemente gebildet werden. Dabei können auch weitere Batteriezellen in den verbleibenden obersten Aufnahmeraum 32 des obersten Etagenelements und in den untersten Aufnahmeraum 32' des untersten Etagenelements eingesetzt werden.Instead of the battery cells in the individual floor elements (in their receiving spaces 32 and 32 ' ) and the floor elements then to a stack 45 It is also possible to assemble the stack 45 first train and the battery cells 22 after finishing the stack 45 to insert in its compartments, each by two receiving spaces 32 and 32 ' two adjacent floor elements are formed. It also allows more battery cells in the remaining uppermost receiving space 32 of the top floor element and in the lowest receiving space 32 ' the lowest floor element can be used.

Egal welche Vorgehensweise gewählt wird, werden die Aufnahmeräume 32 und 32' durch die Aufnahme von insbesondere flachen rechteckigen oder quadratischen Batteriezellen gefüllt.No matter which procedure is chosen, the recording rooms 32 and 32 ' filled by the inclusion of particular flat rectangular or square battery cells.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlmoduls 10 eines aus wiederaufladbaren Zellen bestehenden Batteriemoduls mit den Schritten:

  • a) Herstellung mehrerer gleichartiger Etagenelemente 20, wobei jedes Etagenelement aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal 21, 21' aufweisenden Seitenteil 22, 24 sowie aus einer Kühlkanäle 26 aufweisenden Verbindungseinrichtung 28, deren Kühlkanäle 26 sich zwischen den Strömungskanälen 21, 21' der Seitenteile 22, 24 erstrecken,
  • b) Bildung eines Stapels 45 aus den Etagenelementen 20,
  • c) Einführung der Zellen in Räume 32, 32', die von den Verbindungseinrichtungen 28 und den Seitenteilen 22, 24 definiert sind,
  • d) Anbringung eines Strömungsverteilers 12 auf der Eingangsseite des Stapels an den dortigen Seitenteilen 22 und Anbringung eines Sammlers 14 auf der Ausgangsseite des Stapels 45 an den dortigen Seitenteilen 24,
  • e) Verschließen der Strömungskanäle 21, 21' der Seitenteile 22, 24 auf den dem Strömungsverteiler 12 bzw. dem Sammler 14 abgewandten Enden der Strömungskanäle 21, 21' der Seitenteile 22, 24 und
  • f) Anbringung von Halteklammern 58 bzw. Haltefedern, um die Etagenelemente 20 aneinander zu halten.
The present invention also includes a method of manufacturing a cooling module 10 a battery module consisting of rechargeable cells with the steps:
  • a) Production of several similar floor elements 20 wherein each floor element consists of a first and a second, at least one flow channel 21 . 21 ' having side part 22 . 24 as well as from a cooling channels 26 having connecting means 28 whose cooling channels 26 between the flow channels 21 . 21 ' the side parts 22 . 24 extend
  • b) Formation of a stack 45 from the floor elements 20 .
  • c) Introduction of the cells into rooms 32 . 32 ' coming from the connecting devices 28 and the side panels 22 . 24 are defined
  • d) Attachment of a flow distributor 12 on the input side of the stack at the local side parts 22 and attaching a collector 14 on the output side of the stack 45 at the local side parts 24 .
  • e) closing the flow channels 21 . 21 ' the side parts 22 . 24 on the flow distributor 12 or the collector 14 opposite ends of the flow channels 21 . 21 ' the side parts 22 . 24 and
  • f) attachment of retaining clips 58 or retaining springs to the floor elements 20 to hold each other.

Bei diesem Verfahren wird/werden entweder

  • g) jeweils eine Zelle auf jeder Seite jeder Verbindungseinrichtung 28 angebracht und die Etagenelemente 20 anschließend zu einem Stapel zusammengesetzt, oder
  • h) die Etagenelemente 20 zu einem Stapel 45 zusammengesetzt und die Zellen erst nachträglich in von jeweils zwei benachbart angeordneten Etagenelementen 20 gebildete Räume 32, 32' eingeführt, grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit eine oder mehrere Batteriezelle(n) in jeden Raum einzuführen, bevorzugt werden zwei Batteriezellen pro Raum 32, 32' eingeführt.
This procedure will / will be either
  • g) one cell each on each side of each connector 28 attached and the floor elements 20 then assembled into a stack, or
  • h) the floor elements 20 to a pile 45 composed and the cells only later in each of two adjacently arranged floor elements 20 educated spaces 32 . 32 ' In principle, it is also possible to introduce one or more battery cell (s) into each room, preferably two battery cells per room 32 . 32 ' introduced.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren auch den weiteren Schritt:

  • j) der Anbringung von Isolierschalen 40 an den beiden Seiten der Verbindungseinrichtungen 28 und an den Flachseiten der Batteriezellen, wobei die Isolierschalen 40 vorzugsweise vor dem Zusammensetzen der Etagenelemente 20 zu einem Stapel 45 auf diese aufgebracht werden und die entsprechenden Batteriezellen erst dann auf die freiliegende Seite der Isolierschalen 40 aufgebracht werden oder die Isolierschalen 40 je eine auf einer Seite einer Zelle aufgebracht werden und anschließend die freie Seite der Isolierschale 40 auf eine Verbindungseinrichtung 28 eines einzelnen Etagenelements 20 oder zwei aneinander gelegten Zellen mit ihrer Isolierschalen 40 nach außen in einen zwischen zwei benachbarten Verbindungseinrichtungen 28 zweier benachtbarter Etagenelemente 20 gebildeten Raum 32, 32' eingeführt werden.
Preferably, the method also comprises the further step:
  • j) the installation of insulating shells 40 on the two sides of the connecting devices 28 and on the flat sides of the battery cells, wherein the insulating shells 40 preferably before assembly of the floor elements 20 to a pile 45 be applied to this and the corresponding battery cells only then on the exposed side of the insulating shells 40 be applied or the insulating shells 40 one each applied to one side of a cell and then the free side of the insulating 40 to a connection device 28 a single floor element 20 or two adjacent cells with their insulating shells 40 to the outside in one between two adjacent connecting devices 28 two benhabbarter floor elements 20 formed space 32 . 32 ' be introduced.

10 zeigt ein Etagenelement 20 mit Kühlflügeln 64 gemäß des Kühlmoduls 20 nach 5B. In dem Raum, der zwischen den Kühlflügeln 64 in der Ebene der Kühlflügel 64 gebildet wird, ist eine Brandschutzelement 66 angeordnet. Es handelt sich um ein nicht brennbares, thermisch isolierendes Material, dass zwischen den Batteriezellen 11 einer doppelten Zellenanordnung bestehend aus dem Etagenelement 20 mit jeweils einer Batteriezelle 11 oberhalb und unterhalb der Kühlflügel 64 (hier ist nur die obere Batteriezelle 11 schematisch mit gestrichelten Linien angedeutet) angeordnet wird. 10 shows a floor element 20 with cooling wings 64 according to the cooling module 20 to 5B , In the room, between the cooling wings 64 in the plane of the cooling wings 64 is formed, is a fire protection element 66 arranged. It is a non-flammable, thermally insulating material that is between the battery cells 11 a double cell arrangement consisting of the floor element 20 each with a battery cell 11 above and below the cooling wings 64 (here is only the upper battery cell 11 schematically indicated by dashed lines) is arranged.

In diesem Zusammenhang kann auch ein schwer entflambares Material oder ein Material welches sich unter Wärmeinfluss aufbläht, um die Zellen thermisch besser voneinander zu isolieren, zwischen den Batteriezellen 11 einer doppelten Zellenanordnung angeordnet werden.In this context, even a flame-retardant material or a material which inflates under the influence of heat to thermally better isolate the cells from each other, between the battery cells 11 a double cell array are arranged.

Gegebenenfalls können bei einem solchen Etagenelement 20 zwei Isolierschalen (wie 40 – nicht gezeigt) zwischen den Batteriezellen 11 und den Kühlfügeln 64, bzw. den Brandschutzelement 66 angeordnet werden. Das Brandschutzelement 66 sollte beim Brand einer Zelle die Brandausbreitung zwischen benachbarten Batteriezellen 11 verhindern und kann darüber hinaus einer zusätzlichen mechanischen Fixierung der Batteriezellen 11 dienen.Optionally, in such a floor element 20 two insulating shells (like 40 - not shown) between the battery cells 11 and the cooling feet 64 , or the fire protection element 66 to be ordered. The fire protection element 66 Should the fire of a cell fire spread between adjacent battery cells 11 In addition, it can prevent and additional mechanical fixation of the battery cells 11 serve.

Als Brandschutzelement 66 kann z. B. ein Silikatfaserplatte, eine Platte aus einem Blähschaum der sich bei Temperatureinwirkung aufbläht, eine Mineralfaserplatte, eine Stahltplatte oder eine Aluminiumplatte verwendet werden.As fire protection element 66 can z. As a silicate fiber plate, a plate of a foaming foam inflates when exposed to temperature, a mineral fiber plate, a Stahltplatte or an aluminum plate can be used.

Solche Brandschutzelemente 66 können auch zwischen benachbarten Batteriezellen 11, und/oder zwischen der obersten Batteriezelle und einem Deckel des Kühlmoduls 10 (siehe 12B), und/oder zwischen der untersten Batteriezelle und einem Boden des Kühlmoduls 10 (nicht gezeigt), und/oder an der Frontseite des Kühlmoduls 10 zwischen den elektrischen Anschlußreihen bestehend aus den elektrischen Anschlüßen der Batteriezellen 11 und den Abstandselementen, sowie außerhalb dieser Anschlußreihen auf der den Batteriezellen 11 zugewandeten Seite der das Batteriemanagementsystem tragende Platine.Such fire protection elements 66 can also be between adjacent battery cells 11 , and / or between the uppermost battery cell and a lid of the cooling module 10 (please refer 12B ), and / or between the lowermost battery cell and a bottom of the cooling module 10 (not shown), and / or on the front of the cooling module 10 between the electrical connection rows consisting of the electrical connections of the battery cells 11 and the spacers, as well as outside these rows of leads on the battery cells 11 facing side of the battery management system supporting board.

Ferner zeigt die 10 ein Stabilisierungselement 68, das zwischen den gegenüberliegenden Seitenteilen 22, 24 eines Etagenelements 20 angeordent ist. Solch ein Stabilisierungselement 68 verhindert ein Auseinanderspreizen der Seitenteile 22, 24. Auch wird die (mechanische) Druckfestigkeit eines Kühlmoduls durch die Verwendung eines Stabilisierungselements 68 erhöht.Furthermore, the shows 10 a stabilizing element 68 between the opposite side panels 22 . 24 a floor element 20 angeordent is. Such a stabilizing element 68 prevents a spreading apart of the side parts 22 . 24 , Also, the (mechanical) compressive strength of a cooling module by the use of a stabilizing element 68 elevated.

Besonders günstig ist es, wenn, wie in der 11 gezeigt, eine aus Kunststoff oder Silikon bestehende Schaumstofflage 70 zwischen zwei Zellen, die in einem Aufnahmeraum angeordnet sind, eingesetzt, wobei aus Gründen der Übersicht nur die Hälfte eines Aufnahmeraums gezeigt und die obere bzw. unter Zelle nicht eingezeichnet ist.It is particularly favorable if, as in the 11 shown, a made of plastic or silicone foam layer 70 between two cells, which are arranged in a receiving space, used, for reasons of clarity, only half of a receiving space shown and the upper or under cell is not shown.

Gegebenenfalls kann ein solche Schaumstofflage auf den obersten und untersten Zellen des Batteriemoduls angebracht werden (nicht gezeigt). Die Schaumstofflage, die auch durch eine andere Art von Dämpfungselement ersetzt werden kann, die eine Dämpfung der Konstruktion erreicht, dient zur zusätzlichen mechanischen Fixierung der Zellen 11, auch bei einem möglichen Vakuumverlust der Batteriezellen 11. Hierzu wird z. B. ein Silikonschaum mit einer definierten Kompressionsfestigkeit in einer definierten Anordnung und Größe (Fläche und Dicke des Materials) auf die Zellen 11 aufgebracht, um diese mit einer definierten Kraft vorzuspannen. Hierbei ist zu beachten, dass die Kompressionsfestigkeit des Schaummaterials so gewählt werden muss, dass die Batteriezellen beim Zusammenbau nicht beschädigt werden, jedoch durch den Silikonschaum so aneinander gehalten werden, dass keine Freiräume entstehen können, und um die Batteriezellen vor äußeren Einwirkungen wie z. B. Stößen zu Schützen.Optionally, such a foam sheet may be applied to the top and bottom cells of the battery module (not shown). The foam layer, which can also be replaced by another type of damping element, which achieves a damping of the construction, serves for the additional mechanical fixation of the cells 11 , even with a possible vacuum loss of the battery cells 11 , For this purpose, z. As a silicone foam with a defined compression strength in a defined arrangement and size (area and thickness of the material) on the cells 11 applied to bias this with a defined force. It should be noted that the compression strength of the foam material must be chosen so that the battery cells are not damaged during assembly, but held together by the silicone foam so that no free space can occur, and the battery cells from external influences such. B. shocks to shooters.

Der spezifische Schaumstoff wird in einer definierten Anordnung und Größe (Fläche sowie Dicke des Material) auf die Zellen aufgebracht, um diese mit einer definierten Kraft vorzuspannen. Dabei befindet sich der Schaumstoff zwischen jedem doppeltem Pack sowie auf der obersten und untersten Zelle.The specific foam is applied in a defined arrangement and size (area and thickness of the material) on the cells to bias them with a defined force. The foam is between each double pack and on the top and bottom cell.

Als Schaumstoff kann auch ein Material verwendet werden, das auch eine Brandschutzfunktion aufweist, so dass es sich bei dem Brandschutzmaterial 66 und dem Dämpfungslement 70, um das gleiche Material handeln kann.As a foam material can also be used, which also has a fire protection function, so that it is in the fire protection material 66 and the damping element 70 to be able to trade the same material.

Bei der Verwendung eines Brandschutzmaterial 66 und/oder eines Dämpfungslement 70, wird der Bauraum eines Batteriemodules im Idealfall nicht vergrößert.When using a fire protection material 66 and / or a Dämpfungslement 70 , the space of a battery module is ideally not increased.

Der Schaumstoff 70 steigert auch die Fähigkeit der Batterie, Druckkräfte aufzunehmen.The foam 70 Also increases the ability of the battery to absorb pressure forces.

Wie in den 12A, 12B und 12C gezeigt wird ferner ein Gehäuse 80, ein ein dreiteiliges Gehäuse mit einer Vorderseite 84 (siehe z. B. 13A), einem nach innen vorgewölbten Deckel 82 (siehe 12B und 12C) oberhalb des Stapels 45 und einem gegebenfalls nach innen vorgewölbtem Boden (nicht gezeigt) unterhalb des Stapels 45 verwendet. Hierdurch wird eine Durchbiegung der Gehäuseplatten bei Kraftaufbringung von Innen ausgeglichen, sodass im eingebauten Zustand der Deckel 82 und der Boden, d. h. die Gehäuseplatten, nach Aufnahme der von den Dämpfungselementen ausgehenden Kräfte nich mehr konkav gewölbt sondern Flach sind.As in the 12A . 12B and 12C also shown is a housing 80 , a three-piece case with a front 84 (see eg 13A ), an inwardly bulging lid 82 (please refer 12B and 12C ) above the stack 45 and, optionally, arched inward Bottom (not shown) below the stack 45 used. As a result, a deflection of the housing plates is balanced when force application from the inside, so that when installed, the lid 82 and the bottom, ie the housing plates, after receiving the outgoing of the damping elements forces are no longer concave curved but flat.

Ziel ist, dass keine Durchbiegung nach außen entsteht. Bei idealer Auslegung entsteht eine glatte, nicht gewölbte Außenfläche.The aim is that no deflection to the outside arises. Ideal design creates a smooth, non-curved outer surface.

Ferner kann, wie in den 13A und 13B gezeigt, in mindestens einem Teil des Gehäuses, hier in der Vorderseite 84 des Gehäuses 80, mindestens ein definiert geschwächter Bereich 90 im Gehäuse 80, d. h. eine Sollbruchstelle, vorgesehen werden. Dieser Bereich öffnet sich durch Materialbruch bei im Batteriemodul 10 herschenden Überdruck. Dieser geschwächte Bereich ermöglicht ein Ausgasen in einem vorgegebenen Bereich.Furthermore, as in the 13A and 13B shown in at least part of the case, here in the front 84 of the housing 80 , at least one defined weaker area 90 in the case 80 , ie a predetermined breaking point, are provided. This area opens due to material breakage in the battery module 10 excessive overpressure. This weakened area allows outgassing in a given area.

13A zeigt eine Rückansicht der Vorderseite 84 des Gehäuses 80, mit von einer planaren Außenseite in Richtung der Innenseite des Kühlmoduls 10 erstreckenden, waagrechten und senkrechten Versteifungsrippen 86. Die Versteifungsrippen sind in einer gekreuzten Anordnung vorgesehen. 13A shows a rear view of the front 84 of the housing 80 with, from a planar outer side towards the inside of the cooling module 10 extending, horizontal and vertical stiffening ribs 86 , The stiffening ribs are provided in a crossed arrangement.

13B zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III der 13A. In dieser Schnittzeichnung ist ersichtlich, das manche Versteifungsrippen 86 mit Kerben 88 versehen sind, um die Sollbruchstellen auszubilden. 13B shows a section along the section line III-III of 13A , In this sectional drawing can be seen that some stiffening ribs 86 with notches 88 are provided to form the predetermined breaking points.

14A zeigt eine Darstellung eines Batteriemoduls 1 mit einer installierten Platine 92 eines Batteriemanagementsystem. Um die Platine 92 mit den Batteriezellen 11 elektrisch leitend zu verbinden wird die Platine direkt mit den Anschlüßen der Batteriezellen 11 in kontakt gebracht und mittels Schrauben 94 mit diesen verschraubt. 14A shows a representation of a battery module 1 with an installed circuit board 92 a battery management system. To the board 92 with the battery cells 11 electrically connect the board directly to the terminals of the battery cells 11 brought into contact and by means of screws 94 screwed with these.

14B zeigt einen Teilschnitt durch eine Schraube 94 entlang der Schnittebene IV-IV gemäß 14A. Die Schrauben 94 befestigen die Platine 92 an den Abstandselementen 96 der aus Abstandselementen 96 und den Batteriezellenanschlüßen bestehenden Anschlußreihen, die durch senkrecht verlaufende Spannbolzen 98 zu einem Spannverbund zusammengepresst werden. Ein solches Batteriemanagementsystem und dessen Verbdinung zu den Batteriezellen 11 wird in der WO 2010/121829 im Detail beschrieben. 14B shows a partial section through a screw 94 along the section plane IV-IV according to 14A , The screws 94 attach the board 92 at the spacers 96 the of spacers 96 and the battery cell terminals existing terminal rows by vertically extending clamping bolts 98 be compressed to a clamping composite. Such a battery management system and its connection to the battery cells 11 will be in the WO 2010/121829 described in detail.

Zwischen der Platine 92 und den Abstandselementen sind mehrere Federkontakte 100 vorgesehen. Diese sind haben im Wesentlichen die Form von Haarnadelfedern 100 mit einer Nase 102 an einem Schenckel 104, die Nase 102, die in entsprechende Nuten 106 der Abstandselemente eingreifen und einen sicheren Kontakt zwischen den Abstandselementen und der Platine bewerkstelligen.Between the board 92 and the spacers are multiple spring contacts 100 intended. These are essentially in the form of hairpin feathers 100 with a nose 102 on a Schenckel 104 , the nose 102 that are in corresponding grooves 106 engage the spacers and secure contact between the spacers and the board accomplish.

Bevorzugt liegen die Federkontakte mit ihrem zweiten Schenckel 108 an leitenden Bereichen der Platine 92 an. Diese zusätzlichen Federkontakte 100 bilden zusätzlich, zu den durch die Schrauben 94 und den leitenden Abstandselementen gebildeten Messpfade, redundante Messpfade des Batteriemanagementsystems.Preferably, the spring contacts are with their second Schenckel 108 at conductive areas of the board 92 at. These additional spring contacts 100 in addition, to those through the screws 94 and the conductive paths formed measuring paths, redundant measuring paths of the battery management system.

Ziel der redundanten Messpfade ist der Funktionserhalt der Messpfade auch bei Außfall einer Schraubverbindung (erster Messpfad) als Hauptmesspfad. Beim herstellen der Platine der Batteriemodule 1 können die Federkontakte 100 in einem Bestückungsautomaten aufgebracht werdenThe aim of the redundant measuring paths is to preserve the function of the measuring paths even if a screw connection (first measuring path) fails as the main measuring path. When making the board of the battery modules 1 can the spring contacts 100 be applied in a placement machine

Die Nuten 106 der Abstandselemente 96 stellen sicher, dass das Batteriemanagementsystem planar auf dem Spannverbund sauber aufliegen kann.The grooves 106 the spacers 96 make sure that the battery management system can rest on the clamping system in a planar manner.

Die 15A & 15B zeigen schematische Dartstellungen der Anbringung eines Temperatur- und/oder Wachstumsfühlers 110, 112 zwischen benachbarten Batteriezellen 11 eines Batteriemoduls 1.The 15A & 15B show schematic Dartstellungen the attachment of a temperature and / or growth sensor 110 . 112 between adjacent battery cells 11 a battery module 1 ,

Diese ermöglichen eine Temperaturmessung und/oder Wachstumsmessung (Dickenzunahme) direkt an den Batteriezellen 11. Zum Zweck der Temperaturmessung werden Temperatursensoren 110 an sogenannten Flexleitern 114 zwischen den Batteriezellen 11 eingesetzt. Die Flexleiter(n) 114 wird bzw. werden an geeigneten Stellen der Platine 92 des Batteriemanagementsystems für die Temperatur- und/oder Wachstumsmessung angeschlossen.These allow a temperature measurement and / or growth measurement (thickness increase) directly to the battery cells 11 , For the purpose of temperature measurement, temperature sensors are used 110 on so-called flex conductors 114 between the battery cells 11 used. The flexible ladder (s) 114 will or will be in suitable places on the board 92 connected to the battery management system for the temperature and / or growth measurement.

Beispielsweise können die Temperatursensoren 110 durch sogenannte NTC-Widerstände (im englischen: negative temperature coefficient thermistors) gebildet werden. Die Temperatursensoren 110 können an jeder Batteriezelle 11 vorgesehen werden. Werden aber mittels eines Isolationsschaums thermische voneinander getrennt.For example, the temperature sensors 110 formed by so-called NTC resistors (in English: negative temperature coefficient thermistors). The temperature sensors 110 can on every battery cell 11 be provided. But are separated by means of an insulating foam thermal.

Zur Wachstumsmessung werden Kontaktflächen mit Abstandshalter aus Kompressionsschaum versehen. Bei Zellwachstum kommt es zur Komprimierung des Schaums und damit zu einer Verbindung der beiden Kontaktflächen, die dem Batteriemangamentsystem mitgeteilt wird.For growth measurement contact surfaces are provided with spacers made of compression foam. When cell growth occurs, the foam is compressed and thus the two contact surfaces are joined, which is communicated to the battery management system.

Als Wachstumssensoren 112 können als Alternative Drucksensoren verwendet werden. Auch die Wachstumssensoren 112 werden mit entsprechenden Flexleitern 114 an geeigneten Stellen der Platine 92 des Batteriemanagemenstystems angeschlossen. Die Temperatursensoren sowie die Drucksensoren können auch gemeinsam auf einer Flexleiter bestückt werden.As growth sensors 112 can be used as an alternative pressure sensors. Also the growth sensors 112 be with appropriate flex conductors 114 in suitable places on the board 92 of the battery management system connected. The temperature sensors as well as the pressure sensors can also be fitted together on a flexible conductor.

Geometrische Ausdrücke, wie z. B. oben oder unten, werden stets in Bezug auf eine hier gezeigte Ausführungsform und deren Anordnung in der jeweiligen Figur verwendet. Es versteht sich von selbst, dass die Ausführungsformen in ihrer geometrischen Lage verändert werden können.Geometric expressions, such as. As above or below, are always used in relation to an embodiment shown here and their arrangement in the respective figure. It goes without saying that the embodiments can be changed in their geometric position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batteriemodulbattery module
1010
Kühlmodulcooling module
1111
Zellen, BatteriezellenCells, battery cells
1212
Verteilerdistributor
1414
Sammlercollector
1616
Anschluss, EingangstülleConnection, inlet grommet
1818
Anschluss, AusgangstülleConnection, outlet grommet
2020
Etagenelementfloor element
21, 21'21, 21 '
Strömungskanalflow channel
2222
SeitenwandSide wall
2323
offene Bereicheopen areas
2424
SeitenwandSide wall
2525
Dichtungenseals
2626
Kühlkanälecooling channels
2727
Schraubenscrew
2828
Verbindungseinrichtungconnecting device
29, 29'29, 29 '
Bohrung, LochHole, hole
3030
Rückseiteback
3131
Platteplate
32, 32'32, 32 '
Freiraumfree space
4040
IsolierschalenInsulation shells
4242
Nutgroove
4444
Feder, Schenkel, StegSpring, thigh, bridge
4545
Stapelstack
4646
Nasenose
4848
Nasenose
4949
Löcherholes
5050
Nischeniche
5252
Nischeniche
5454
hakenförmiges Endehook-shaped end
5656
hakenförmiges Endehook-shaped end
5858
HalteklmmerHalteklmmer
6060
Turbulatorturbulator
6262
Kühlblechheatsink
6464
KühlflügelKühlflügel
6666
BrandschutzelementeFire protection elements
6868
Stabilisierungselementstabilizing element
7070
Schaumstofffoam
8080
Gehäusecasing
8282
Deckelcover
8484
Vorderseitefront
8686
Versteifungsrippenstiffening ribs
8888
Kerbennotch
9090
geschwächter Bereich, Berstbereichweakened area, bursting area
9292
Platinecircuit board
9494
Schraubenscrew
9696
Abstandelementespacers
9898
Spannbolzenclamping bolt
100100
Federkontaktespring contacts
102102
Nasenose
104104
SchenckelSchenckel
106106
Nutgroove
108108
SchenckelSchenckel
110110
Temperatursensortemperature sensor
112112
Wachstumssensorgrowth sensor
114114
FlexleiterFlex Head

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2012/028298 [0002, 0011, 0037, 0068, 0068, 0091, 0101] WO 2012/028298 [0002, 0011, 0037, 0068, 0068, 0091, 0101]
  • WO 2102/028298 [0027] WO 210/2/028298 [0027]
  • WO 2010/121831 [0101] WO 2010/121831 [0101]
  • WO 2010/121829 [0125] WO 2010/121829 [0125]

Claims (23)

Etagenelement (20) für ein aus mehreren Etagenelementen (20) zusammengesetztes Kühlmodul (10), insbesondere eines Kühlmoduls einer aus mehreren Zellen (11) bestehenden wiederaufladbarer Batterie, wie z. B eine Lithiumionenbatterie, wobei jedes Etagenelement (20) aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisendem Seitenteil (22, 24) sowie aus einer Kühlkanäle (26) aufweisenden Verbindungseinrichtung (28) besteht, deren Kühlkanäle (28) sich zwischen den Strömungskanälen (21, 21)' der Seitenteilen (22, 24) erstrecken.Floor element ( 20 ) for one of several floor elements ( 20 ) assembled cooling module ( 10 ), in particular a cooling module one of a plurality of cells ( 11 ) existing rechargeable battery, such. B is a lithium-ion battery, each floor element ( 20 ) of a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ) as well as from a cooling channels ( 26 ) connection device ( 28 ) whose cooling channels ( 28 ) between the flow channels ( 21 . 21 ) of the lateral parts ( 22 . 24 ). Etagenelement nach Anspruch 1, wobei die Verbindungseinrichtung (28) in etwa in der Mitte jedes Seitenteils (22, 24) angesetzt ist und je ein Freiraum (32, 32)' oberhalb und unterhalb der Verbindungseinrichtung (28) und zwischen den Seitenteilen (22, 24) gebildet ist.Floor element according to claim 1, wherein the connecting device ( 28 ) approximately in the middle of each side part ( 22 . 24 ) and a free space ( 32 . 32 ) 'above and below the connection device ( 28 ) and between the sides ( 22 . 24 ) is formed. Etagenelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Etageneelement (20) in Draufsicht bevorzugt quadratisch oder rechteckig ist und insbesondere in Draufsicht polygonal ausgeführt sein kann.Floor element according to claim 1 or 2, wherein the floor element ( 20 ) in plan view is preferably square or rectangular and in particular can be executed polygonal in plan view. Etagenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, dass es aus zumindest einem der nachfolgenden Konstruktionen besteht: a) ersten und zweiten extrudierten oder spritzgegossenen Seitenteilen (22, 24) in Form von Kunststoffprofilen sowie einer extrudierten oder spritzgegossenen, dünnwandigen Verbindungseinrichtung (28), vorzugsweise eine Verbindungsplatte (28), mit mehreren in Vergleich zu dem Querschnitt der Stömungskanälen kleineren Querschnitten aufweisenden Kühlkanälen (26), wobei die Seitenteile (22, 24) und die Verbindungseinrichtung (28) durch z. B. Heißgas- oder Ultraschallschweißen aneinander befestigt werden, oder b) ersten und zweiten als Strangpressprofile ausgebildeten Seitenteilen (22, 24) aus Metall mit einer dünnwandigen, an diese hartgelöteten Verbindungseinrichtung (28), vorzugsweise eine Verbindungsplatte (28), mit mehreren im Vergleich zu dem Querschnitt der Strömungskanäle (21, 21') kleineren Querschnitten aufweisenden Kühlkanälen, wobei die Seitenteile (22, 24) und die Verbindungseinrichtung (28) durch Löten, Schweißen oder Kleben aneinander befestigt werden, oder c) eines Kühlkörpers (22, 24, 28) in DruckgussausführungFloor element according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of at least one of the following constructions: a) first and second extruded or injection-molded side parts ( 22 . 24 ) in the form of plastic profiles and an extruded or injection-molded, thin-walled connecting device ( 28 ), preferably a connecting plate ( 28 ), with a plurality of smaller compared to the cross-section of the flow channels smaller cross-sections cooling channels ( 26 ), the side parts ( 22 . 24 ) and the connection device ( 28 ) by z. B. hot gas or ultrasonic welding are fastened together, or b) first and second formed as extruded side panels ( 22 . 24 ) made of metal with a thin-walled, to this brazed connection device ( 28 ), preferably a connecting plate ( 28 ), with several compared to the cross section of the flow channels ( 21 . 21 ' ) smaller cross-section cooling channels, wherein the side parts ( 22 . 24 ) and the connection device ( 28 ) are fastened together by soldering, welding or gluing, or c) a heat sink ( 22 . 24 . 28 ) in die-cast version Etagenelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit je zwei Isolierschalen (40), die auf zumindest eine, bevorzugt auf beide Seite(n) der Verbindungseinrichtung (28) geklebt sind.Floor element according to one of the preceding claims in combination with two insulating shells ( 40 ), which on at least one, preferably on both side (s) of the connecting device ( 28 ) are glued. Etagenelement nach Anspruch 5, wobei die Kühlkanäle (26) an mindestens einer Seite offen sind und von einer angeklebten Isolierschale (40) abgedichtet sind.Floor element according to claim 5, wherein the cooling channels ( 26 ) are open on at least one side and by a glued insulating 40 ) are sealed. Etagenelement nach Anspruch 6, wobei je eine Batteriezelle auf jeder Isolierschale aufgeklebt ist.Floor element according to claim 6, wherein a respective battery cell is glued on each insulating shell. Kühlmodul bestehend aus mehreren aufeinandergestapelten Etagenelementen (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Cooling module consisting of several stacked floor elements ( 20 ) according to any one of the preceding claims. Kühlmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den benachbarten Verbindungseinrichtungen (28) benachbarter Etagenelemente (20) ein innerer Raum (32, 32') gebildet ist und die Räume zur Aufnahme von Batteriezellen (11) insbesondere von flachen, rechteckigen oder quadratischen Batteriezellen ausgelegt sind.Cooling module according to one of the preceding claims, wherein between the adjacent connecting devices ( 28 ) of adjacent floor elements ( 20 ) an inner space ( 32 . 32 ' ) is formed and the spaces for receiving battery cells ( 11 ) are designed in particular of flat, rectangular or square battery cells. Kühlmodul nach Anspruch 8 oder 9, wobei Haltefedern (58) vorgesehen sind, die die Seitenteile (22, 24) von mindestens zwei übereinander gestapelten Etagenelementen (20) aneinander halten, wobei die Haltefedern (58) hakenförmige Enden (54, 56) haben, die in formangepassten Nischen (50, 52) der Seitenteile (22, 24) der Etagenelemente (20) eingreifen.Cooling module according to claim 8 or 9, wherein retaining springs ( 58 ) are provided, which the side parts ( 22 . 24 ) of at least two stacked floor elements ( 20 ), the retaining springs ( 58 ) hook-shaped ends ( 54 . 56 ) in form-adapted niches ( 50 . 52 ) of the side parts ( 22 . 24 ) of the floor elements ( 20 ) intervene. Kühlmodul nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Strömungskanäle (21) jedes Seitenteils (22) auf der Eingangsseite des Kühlmoduls (10) mit einem Kühlflüssigkeit führenden Verteiler (12) und die Strömungskanäle jedes Seitenteils (24) auf der Ausgangsseite des Kühlmoduls (10) mit einem Kühlflüssigkeit führenden Sammler (14) in Fluiverbindung steht.Cooling module according to one of claims 8 to 10, wherein the flow channels ( 21 ) of each side part ( 22 ) on the input side of the cooling module ( 10 ) with a coolant leading distributor ( 12 ) and the flow channels of each side part ( 24 ) on the output side of the cooling module ( 10 ) with a coolant leading collector ( 14 ) in Fluiverbindung stands. Etagenelement bzw. aus mehreren Etagenelementen bestehendes Kühlmodul (10), wobei mindestens ein Turbulator (60) in jedem Strömungskanal auf (21, 21') der Eingangsseite und/oder auf der Ausgangsseite des Kühlmoduls vorgesehen ist.Floor element or consisting of several floor elements cooling module ( 10 ), wherein at least one turbulator ( 60 ) in each flow channel ( 21 . 21 ' ) is provided on the input side and / or on the output side of the cooling module. Etageneelement bzw. Kühlmodul nach Anspruch 12, wobei der Turbulator (60) so gestaltet ist, dass es eine ständige Wiederholung zwischen verringertem und vergrößertem Querschnitt gibt.Floor element or cooling module according to claim 12, wherein the turbulator ( 60 ) is designed so that there is a constant repetition between reduced and enlarged cross section. Seitenteil zur Anwendung in einem Etagenelement eines Kühlmoduls, insbesondere jedoch nicht ausschließlich in einem Etagenelement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Seitenteil (22, 24) als Hohlprofil realisiert ist, das folgende Merkmale aufweist: a) an einer Längsseite eine U-förmige Nut (42), b) an der anderen Längsseite einen Steg (44), der in die U-förmige Nut (42) eines benachbarten Seitenteils (22, 24) einpasst, c) einen hohlen Bereich der einen Strömungskanal (21, 21') definiert mit einer seitlichen Öffnung oder mehreren seitlichen Öffnungen, die eine Fluidverbindung zu einem weiteren Fluid führenden Element, d. h. eine Kühlkanäle (26) aufweisende Verbindungseinrichtung (28) ermöglicht bzw. ermöglichen, d) eine weitere sich in Längsrichtung des Seitenteils (22, 24) erstreckende Bohrung (29, 29)' oder Passage zur Aufnahme eines Befestigungselements wie eine Schraube, e) mindestens eine und vorzugsweise zwei seitlich abstehende Nasen (46, 48) auf der der seitlichen Öffnung bzw. den seitlichen Öffnungen entgegengesetzten Seite des Hohlprofils, d. h. auf der äußeren Seite des Seitenteils (22, 24), wobei die Nase bzw. Nasen (46, 48) Nischen (50, 52) zur Aufnahme der Haken (54, 56) von Halterungsfedern (58) bilden, die benachbarte Seitenteile (22, 24) aneinder halten, beispielsweise derart, dass der Steg (42) des einen Seitenteils (22, 24) in die Nut (44) des oder eines benachbarten Seitenteils (22), (24) hineingedrückt ist.Side part for use in a floor element of a cooling module, but in particular not exclusively in a floor element ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the side part ( 22 . 24 ) is realized as a hollow profile, which has the following features: a) on one longitudinal side a U-shaped groove ( 42 b) on the other longitudinal side a web ( 44 ), which is in the U-shaped groove ( 42 ) of an adjacent side part ( 22 . 24 ), c) a hollow region of a flow channel ( 21 . 21 ' ) defined with a lateral opening or a plurality of lateral openings which fluidly connect to a further fluid-carrying element, ie a cooling channels ( 26 ) having connecting means ( 28 ) enable or enable, d) another in the longitudinal direction of the side part ( 22 . 24 ) extending bore ( 29 . 29 ) or passage for receiving a fastener such as a screw, e) at least one and preferably two laterally projecting lugs ( 46 . 48 ) on the side opening or the side openings opposite side of the hollow profile, ie on the outer side of the side part ( 22 . 24 ), whereby the nose or noses ( 46 . 48 ) Niches ( 50 . 52 ) for receiving the hooks ( 54 . 56 ) of retaining springs ( 58 ), the adjacent side parts ( 22 . 24 ) hold, for example, such that the web ( 42 ) of the one side part ( 22 . 24 ) into the groove ( 44 ) of the or an adjacent side part ( 22 ), (24) is pressed in. Seitenteil nach Anspruch 14, wobei mindestens ein Turbulator (60) im Hohlprofil vorgesehen ist und vorzugsweise so gestaltet ist, dass es eine ständige Wiederholung zwischen verringertem und vergrößertem Querschnitt gibt.Side part according to claim 14, wherein at least one turbulator ( 60 ) is provided in the hollow profile and is preferably designed so that there is a constant repetition between reduced and enlarged cross-section. Kühlmodul (10) bestehend aus mehreren Etagen (20), wobei das Kühlmodul (10) zur Aufnahme von mehreren Batteriezellen (11), wie z. B Lithiumionenbatterien, ausgelegt ist, wobei jede Etage (20) aus zumindest einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisendem Seitenteil (22, 24), sowie aus mindestens einem im Wesentlichen flächigem Element (28) das sich planar zwischen den Seitenteilen (22, 24) erstreckt, besteht, wobei zwischen flächigen Elementen (28) benachbarter Etagen (20) innere Räume (32, 32') gebildet sind und die Räume zur Aufnahme der Batteriezellen (11), ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass Halterungsfedern (58) vorgesehen sind, die benachbarte Seitenteile (22, 24) aneinder halten.Cooling module ( 10 ) consisting of several floors ( 20 ), whereby the cooling module ( 10 ) for receiving a plurality of battery cells ( 11 ), such. B lithium ion batteries, is designed, each floor ( 20 ) of at least a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ), as well as from at least one substantially planar element ( 28 ) that is planar between the side parts ( 22 . 24 ), wherein between flat elements ( 28 ) of adjacent floors ( 20 ) inner spaces ( 32 . 32 ' ) are formed and the spaces for receiving the battery cells ( 11 ), characterized in that retaining springs ( 58 ) are provided, the adjacent side parts ( 22 . 24 ) hold on. Kühlmodul (10) bestehend aus mehreren Etagen (20), wobei das Kühlmodul (10) zur Aufnahme von mehreren Batteriezellen (11), wie z. B Lithiumionenbatterien, ausgelegt ist, wobei das Kühlmodul (10) aus zumindest einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisendem Seitenteil (22, 24), sowie aus mehreren im Wesentlichen flächigen Elementen (28) die sich planar zwischen den Seitenteilen (22, 24) erstrecken, besteht, wobei zwischen benachbarten flächigen Elementen (28) ein innerer Raum (32, 32') gebildet ist und die Räume zur Aufnahme der Batteriezellen (11), ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass Isolierschalen zwischen Batteriezellen und flächigen Elementen vorgesehen sind.Cooling module ( 10 ) consisting of several floors ( 20 ), whereby the cooling module ( 10 ) for receiving a plurality of battery cells ( 11 ), such. B lithium ion batteries, the cooling module ( 10 ) of at least a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ), as well as of several substantially planar elements ( 28 ) which are planar between the side parts ( 22 . 24 ), wherein between adjacent planar elements ( 28 ) an inner space ( 32 . 32 ' ) is formed and the spaces for receiving the battery cells ( 11 ), are designed, characterized in that insulating shells between battery cells and sheet-like elements are provided. Kühlmodul (10) bestehend aus mehreren Etagen (20), wobei das Kühlmodul (10) zur Aufnahme von mehreren Batteriezellen (11), wie z. B Lithiumionenbatterien, ausgelegt ist, wobei das Kühlmodul (10) aus zumindest einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisendem Seitenteil (22, 24), sowie aus mehreren im Wesentlichen flächigen Elementen (28) die sich planar zwischen den Seitenteilen (22, 24) erstrecken, besteht, wobei zwischen benachbarten flächigen Elementen (28) ein innerer Raum (32, 32') gebildet ist und die Räume zur Aufnahme der Batteriezellen (11), ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul an der oberen Seite mit einem einem nach innen vorgewölbten Deckel (82) und/oder am unteren Seite mit einem nach innen vorgewölbtem Boden versehen ist.Cooling module ( 10 ) consisting of several floors ( 20 ), whereby the cooling module ( 10 ) for receiving a plurality of battery cells ( 11 ), such. B lithium ion batteries, the cooling module ( 10 ) of at least a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ), as well as of several substantially planar elements ( 28 ) which are planar between the side parts ( 22 . 24 ), wherein between adjacent planar elements ( 28 ) an inner space ( 32 . 32 ' ) is formed and the spaces for receiving the battery cells ( 11 ), characterized in that the cooling module on the upper side with an inwardly bulging lid ( 82 ) and / or provided on the lower side with an inwardly bulging floor. Kühlmodul (10) bestehend aus mehreren Etagen (20), wobei das Kühlmodul (10) zur Aufnahme von mehreren Batteriezellen (11), wie z. B Lithiumionenbatterien, ausgelegt ist, wobei das Kühlmodul (10) aus zumindest einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisendem Seitenteil (22, 24), sowie aus mehreren im Wesentlichen flächigen Elementen (28) die sich planar zwischen den Seitenteilen (22, 24) erstrecken, besteht, wobei zwischen benachbarten flächigen Elementen (28) ein innerer Raum (32, 32') gebildet ist und die Räume zur Aufnahme der Batteriezellen (11), ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmodul an mindestens drei Seiten von einem Gehäuse umgeben ist, das mit mindestens einem Berstbereich (90) ausgestattet ist.Cooling module ( 10 ) consisting of several floors ( 20 ), whereby the cooling module ( 10 ) for receiving a plurality of battery cells ( 11 ), such. B lithium ion batteries, the cooling module ( 10 ) of at least a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ), as well as of several substantially planar elements ( 28 ) which are planar between the side parts ( 22 . 24 ), wherein between adjacent planar elements ( 28 ) an inner space ( 32 . 32 ' ) is formed and the spaces for receiving the battery cells ( 11 ), characterized in that the cooling module is surrounded on at least three sides by a housing, which with at least one bursting area ( 90 ) Is provided. Kühlmodul (10) bestehend aus mehreren Etagen (20), wobei das Kühlmodul (10) zur Aufnahme von mehreren Batteriezellen (11), wie z. B Lithiumionenbatterien, ausgelegt ist, wobei das Kühlmodul (10) aus zumindest einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisendem Seitenteil (22, 24), sowie aus mehreren im Wesentlichen flächigen Elementen (28) die sich planar zwischen den Seitenteilen (22, 24) erstrecken, besteht, wobei zwischen benachbarten flächigen Elementen (28) ein innerer Raum (32, 32') gebildet ist und die Räume zur Aufnahme der Batteriezellen (11), ausgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Turbulator in mindestens einem Strömungskanal auf der Eingangsseite und/oder auf der Ausgangsseite vorgesehen ist.Cooling module ( 10 ) consisting of several floors ( 20 ), whereby the cooling module ( 10 ) for receiving a plurality of battery cells ( 11 ), such. B lithium ion batteries, the cooling module ( 10 ) of at least a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ), as well as of several substantially planar elements ( 28 ) which are planar between the side parts ( 22 . 24 ), wherein between adjacent planar elements ( 28 ) an inner space ( 32 . 32 ' ) is formed and the spaces for receiving the battery cells ( 11 ), characterized in that a turbulator is provided in at least one flow channel on the input side and / or on the output side. Verfahren zur Herstellung eines Kühlmoduls einer aus wiederaufladbaren Zellen bestehenden Batteriemoduls mit den Schritten a) Herstellung mehrerer gleichartiger Etagenelemente (20), wobei jedes Etagenelement aus einem ersten und einem zweiten, je mindestens einen Strömungskanal (21, 21') aufweisenden Seitenteil (22, 24) besteht sowie aus einer Kühlkanäle (26) aufweisenden Verbindungseinrichtung (28), deren Kühlkanäle (26) sich zwischen den Strömungskanälen (21, 21)' der Seitenteile (22, 24) erstrecken, b) Bildung eines Stapels (45) aus den Etagenelementen (20), c) Einführung der Zellen (11) in Räume (32, 32'), die von den Verbindungseinrichtungen definiert sind, d) Anbringung von einem Strömungsverteiler (12) auf der Eingangsseite des Stapels (45) an den dortigen Seitenteilen (22) und Anbringung eines Sammlers (14) auf der Ausgangsseite des Stapels (45) an den dortigen Seitenteilen (24), e) Verschließen der Strömungskanäle (21, 21)' der Seitenteile (22, 24) auf den dem Strömungsverteiler (12) bzw. dem Sammler (14) abgewandten Enden der Strömungskanälen (21, 21') der Seitenteile (22, 24) und f) Verbindung der Etagenelement (20) mittels Anbringung von Halteklammern (58) bzw. Haltefedern und/oder eines Klebstoffs und/oder mittels Schweisen bzw. Ultraschallschweisen, um die Etagenelemente (20) aneinander zu halten.Method for producing a cooling module of a rechargeable cell battery module comprising the steps of a) producing a plurality of similar floor elements ( 20 ), wherein each floor element consists of a first and a second, at least one flow channel ( 21 . 21 ' ) having side part ( 22 . 24 ) and a cooling channels ( 26 ) Connection device ( 28 ) whose cooling channels ( 26 ) between the flow channels ( 21 . 21 ) of the side parts ( 22 . 24 ), b) formation of a stack ( 45 ) from the floor elements ( 20 ), c) Introduction of the cells ( 11 ) in rooms ( 32 . 32 ' ), which are defined by the connecting devices, d) attachment of a flow distributor ( 12 ) on the input side of the stack ( 45 ) at the local side parts ( 22 ) and mounting a collector ( 14 ) on the output side of the stack ( 45 ) at the local side parts ( 24 ), e) closing the flow channels ( 21 . 21 ) of the side parts ( 22 . 24 ) on the flow distributor ( 12 ) or the collector ( 14 ) opposite ends of the flow channels ( 21 . 21 ' ) of the side parts ( 22 . 24 ) and f) connection of the floor element ( 20 ) by attaching retaining clips ( 58 ) or holding springs and / or an adhesive and / or by means of welding or ultrasonic welding, to the floor elements ( 20 ) to hold together. Verfahren nach Anspruch 21, wobei g) entweder jeweils eine Zelle (11) auf jeder Seite jeder Verbindungseinrichtung (28) angebracht wird und die Etagenelemente (20) anschließend zu einem Stapel (45) zusammengesetzt werden oder h) die Etagenelemente (20) zu einem Stapel (45) zusammengesetzt werden und die Zellen (11) erst nachträglich in von jeweils zwei benachbart angeordneten Etagenelementen (20) gebildeten Räume (32, 32') eingeführt werden.The method of claim 21, wherein g) either one cell each ( 11 ) on each side of each connection device ( 28 ) and the floor elements ( 20 ) then to a stack ( 45 ) or h) the floor elements ( 20 ) to a stack ( 45 ) and the cells ( 11 ) later in each of two adjacently arranged floor elements ( 20 ) formed spaces ( 32 . 32 ' ). Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, mit dem weiteren Schritt: j) der Anbringung von Isolierschalen (40) an zumindest eine, bevorzugt auf beiden Seite(n) der Verbindungseinrichtungen (28) und an den Flachseiten der Batteriezellen (11), wobei die Isolierschalen (40) vorzugsweise vor dem Zusammensetzen der Etagenelementen (20) zu einem Stapel (45) auf diesen aufgebracht werden und die entsprechenden Batteriezellen (11) erst dann auf die freiliegende Seite der Isolierschalen (40) aufgebracht werden oder die Isolierschalen je eine auf einer Seite einer Zelle aufgebracht werden und anschließend die freie Seite der Isolierschale (40) auf eine Verbindungseinrichtung (28) eines einzelnen Etagenelements (20) oder zwei aneinander gelegte Zellen (11) mit ihrer Isolierschalen (40) nach außen in einen sich zwischen zwei benachbarten Verbindungseinrichtungen (28) zweier benachtbarter Etagenelemente (20) gebildeten Raum (32, 32') eingeführt wird.A method according to claim 21 or 22, further comprising the step of: j) mounting insulating shells ( 40 ) to at least one, preferably on both sides of the connecting devices ( 28 ) and on the flat sides of the battery cells ( 11 ), the insulating shells ( 40 ) preferably before assembly of the floor elements ( 20 ) to a stack ( 45 ) are applied to this and the corresponding battery cells ( 11 ) only on the exposed side of the insulating shells ( 40 ) or the insulating shells are each applied to one side of a cell and then the free side of the insulating ( 40 ) to a connection device ( 28 ) of a single floor element ( 20 ) or two adjacent cells ( 11 ) with their insulating shells ( 40 ) to the outside in a between two adjacent connecting devices ( 28 ) of two neighboring floor elements ( 20 ) space ( 32 . 32 ' ) is introduced.
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