DE102013212851A1 - Verteilvorrichtung für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie - Google Patents

Verteilvorrichtung für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verteilvorrichtung (10) für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie, aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten Verteiler (20, 30) mit jeweils wenigstens zwei Verteilauslässen (22, 32) und jeweils zumindest einer Fluidschnittstelle (24, 34) über welche die beiden Verteiler (20, 30) miteinander in fluidkommunizierendem Kontakt stehen, wobei der erste Verteiler (20) als Einlassverteiler mit einer Einlassöffnung (21) für das Einbringen von Kühlfluid und der zweite Verteiler (30) als Abschlussverteiler mit einem fluiddichten Abschluss (31) ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verteilvorrichtung für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Verteiler für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie nach dem Oberbegriff von Anspruch 9 sowie ein Verfahren für die Montage einer Verteilvorrichtung gemäß Anspruch 10.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist bereits bekannt, dass bei Batterien, insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien für Fahrzeuge, die Temperierung eine wichtige Rolle spielt. Insbesondere handelt es sich dabei um die notwendige Kühlung der Batterie während des Betriebs. Eine Batterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie, hat einen idealen Temperaturbereich hinsichtlich des Nutzungswirkungsgrades. Wird dieser ideale Temperaturbereich verlassen, so sinkt der Wirkungsgrad stark ab. Um sicherzustellen, dass durch die Erwärmung während des Betriebs der Batterie dieser ideale Temperaturbereich nicht nach oben verlassen wird, erfolgt üblicherweise eine Kühlung mit Kühlfluid, zum Beispiel flüssigem oder gasförmigen Kühlmittel. Dies wird durch Kühlverteilerplatten gewährleistet, welche zwischen den einzelnen Batteriezellen angeordnet sind. Um das Kühlfluid zu den einzelnen Kühlverteilerplätzen zu transportieren, sind üblicherweise Schlauchsysteme vorhanden, welche eine Zufuhr des Kühlfluids erlauben.
  • Bei bekannten Verteilvorrichtungen in Form von Schlauchsystemen ist ein sehr hoher Aufwand hinsichtlich der Montage zu betreiben. Auch ist die Fehlersuche sehr schwierig, da solche Schlauchsysteme hinsichtlich Leckage anfällig sind. Die Suche eines Leckageortes gestaltet sich aufwändig und schwierig. Auch die Herstellung ist hinsichtlich der Komplexität eines solchen Schlauchsystems mit hohem Aufwand verbunden. So wurde bereits zum Beispiel in der DE 89 10 682 vorgeschlagen, ein Endlosverteilersystem zur Verfügung zu stellen, um die Probleme derartiger Schlauchsysteme zu beheben. Dies erfordert jedoch eine entsprechende Andocksituation an bestehenden Batterien, sodass das Endlosverteilsystem spezifisch für die jeweilige Batterieart ist. Eine Modularisierbarkeit und insbesondere eine universelle Einsetzbarkeit dieser Lösung ist nicht gegeben.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise eine modulare Verteilvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche insbesondere möglichst universell für unterschiedliche Batteriesysteme einsetzbar ist.
  • Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Verteilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Verteiler mit dem Merkmal des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergebene sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen Verteiler und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
  • Eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung dient der Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie. Hierfür weist die Verteilvorrichtung zumindest einen ersten und einen zweiten Verteiler mit jeweils wenigstens zwei Verteilauslässen und jeweils zumindest einer Fluidschnittstelle auf, über welche die beiden Verteiler miteinander in fluidkommunizierendem Kontakt stehen. Die erfindungsgemäße Verteilvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Verteiler als Einlassverteiler mit einer Einlassöffnung für das Einbringen von Kühlfluid ausgebildet ist. Der zweite Verteiler ist als Abschlussverteiler mit einem fluiddichten Abschluss ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß ist unter dem Begriff eines Kühlsystems und eines Kühlfluids grundsätzlich ein Temperiersystem und ein Temperierfluid zu verstehen. So kann selbstverständlich die gleiche Verteilvorrichtung auch für das Aufheizen der Batterie nach dem Start oder bei einem Kaltstartvorgang verwendet werden. Dementsprechend kann das Ganze auch als Heizsystem bzw. Heizfluid betrachtet werden. Ein Temperieren mit einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung erlaubt sowohl ein Kühlen, als auch ein Heizen.
  • Im Gegensatz zu bekannten Verteilvorrichtungen mit Endlosverteilersystemen wird erfindungsgemäß die Mehrzahl der Verteiler als abschließendes System ausgebildet. So ist diese Verteilvorrichtung unabhängig von dem jeweils zur Verfügung stehenden Kühlsystem der Batterie, sondern stellt vielmehr die Verteilauslässe für die einzelnen Kühlplatten der Batterie zur Verfügung. Hier erfolgt die Zufuhr bzw. die Rückfuhr des entsprechenden Kühlfluids zu den einzelnen Kühlelementen der Batterie. Der Verteiler selbst in Form der Verteilvorrichtung ist jedoch modular aufgebaut, sodass die einzelnen Verteilauslässe auch als Kühlschnittstellen zum Kühlsystem der Batterie bezeichnet werden können. Die universelle Ausführung dieser Verteilauslässe führt dazu, dass die erfindungsgemäße Verteilvorrichtung universell bei im Wesentlichen jeder Form der Batterie und im Wesentlichen jeder Form von Kühlsystem einsetzbar bleibt.
  • Die Grundfunktionalität wird dadurch gewährleistet, dass bei einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung eine Korrelation aus einem Einlassverteiler und einem Abschlussverteiler gewährleistet ist. Dies führt zu einer definierten einzigen Einlassöffnung, in welcher aus einem Vorratsbehälter eine Zufuhr des Kühlfluids erfolgen kann. Auch wird durch den Abschlussverteiler ein fluiddichter Abschluss zur Verfügung gestellt, welcher dementsprechend bezogen auf den Fluidfluss das Ende der Verteilvorrichtung darstellt. Die Verteilvorrichtung ist also ein in sich geschlossenes System, welches definierte Eingänge in Form der einen Einlassöffnung und definierte Ausgänge in Form der Verteilauslässe zur Verfügung stellt.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung wie sie hier als Verteiler für die Zufuhr von Kühlfluid beschrieben wird, selbstverständlich auch in identischer Weise für das Sammeln von Kühlfluid im Rücklauf eines Kühlsystems einer Batterie Einsatz finden kann. Dementsprechend gelten die nachfolgenden Beschreibungen zur erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung selbstverständlich auch für die Anordnung derselben im Rücklauf des Kühlsystems.
  • Unter einem fluiddichten Abschluss ist im Sinne der vorliegenden Erfindung jede Form des Abschlussverteilers zu verstehen, welche ein Austreten des Kühlfluids an diesem fluiddichten Abschluss verhindert. Dies kann zum Beispiel eine geschlossene Bodenfläche des Abschlussverteilers sein. Auch nachträglich angebrachte und abgedichtete Abdeckungen des Abschlussverteilers sind hier denkbar. Selbstverständlich sind auch komplexere fluiddichte Abschlüsse, wie sie später noch erläutert werden, zum Beispiel mit Sensoraufnahmen, im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich.
  • Die Fluidschnittstellen bilden im Sinne der vorliegenden Erfindung in einfachster Ausführungsform Öffnungen, welche bei der Montage der Verteiler aneinander aufeinander zu gerichtet sind. Vorzugsweise sind die Fluidschnittstellen als Öffnungen mit gleichem oder im Wesentlichen gleichem freien Querschnitt ausgebildet. Sie bilden gemeinsam den fluidkommunizierenden Kontakt miteinander aus. Dabei kann der fluidkommunizierende Kontakt zwischen den beiden Verteilern direkt oder indirekt über dritte, vierte oder fünfte Verteiler ausgebildet sein. Dies führt dazu, dass über eine Mehrzahl von Fluidschnittstellen sozusagen eine Kette von beliebig vielen Verteilern zur Verfügung gestellt werden kann, um beliebig große Kühlsysteme von Batterien erfindungsgemäß mit Kühlfluid versorgen zu können.
  • Grundsätzlich bildet also jeder einzelne Verteiler mindestens ein sogenanntes T-Stück aus, welches mindestens zwei Ventilauslässe und dementsprechend eine Aufspaltung eines einzigen Fluidstroms in zumindest zwei Fluidströme erlaubt. Ein solches T-Stück ist nun beliebig erweiterbar, durch die erfindungsgemäße Modulweise der Bauform der Verteilvorrichtung.
  • Die Verteilvorrichtung findet insbesondere Einsatz bei einer Lithium-Ionen-Batterie, welche vorzugsweise eine Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeuges ist.
  • Die Verteilvorrichtung, wie insbesondere auch die einzelnen Verteiler, können aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildet sein. Insbesondere ist das Material auf eine Gewichtsreduzierung ausgelegt, um bei Fahrzeugen mit Batteriebetrieb eine möglichst leichte Bauweise zur Verfügung stellen zu können.
  • Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung der fluiddichte Abschluss des zweiten Verteilers eine Sensoraufnahme, insbesondere in Form einer Sensoröffnung, aufweist. So kann es von Vorteil sein, wenn für eine nachgeordnete Kontrolleinheit für die Steuerung oder Regelung eines Kühlverfahrens eine Sensorik zur Verfügung steht. Dabei handelt es sich insbesondere um einen Sensor, welcher die Temperatur und/oder die Durchflussmenge und/oder den Druck des Kühlfluids innerhalb der Verteilvorrichtung wahrnimmt. Der Sensor kann dabei berührungslos oder berührend angeordnet sein. Bei einer berührenden Anordnung zum Kühlfluid ist die Sensoröffnung vorgesehen, durch welche in abgedichteter Weise der Sensor hindurchragt. Trotz des Vorsehens der Sensoraufnahmen bleibt der fluiddichte Abschluss dementsprechend fluiddicht gegen ein Austreten des Kühlfluids ausgebildet.
  • Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung jeder Verteiler eine mechanische Schnittstelle aufweist, welche für die Befestigung der Verteiler aneinander ausgebildet ist. Die mechanische Schnittstelle ist also zu unterscheiden von der Fluidschnittstelle, welche zum Beispiel als Fluidschnittstellenöffnung ausgebildet ist. Die mechanische Schnittstelle dient zur mechanischen Festlegung der Relativpositionen der einzelnen Verteiler zueinander. Dabei kann die Befestigung reversibel oder irreversibel ausgeführt werden. Insbesondere besteht eine mechanische Schnittstelle in der Ausführungsform, dass eine werkzeuglose Montage möglich ist. Jedoch sind auch Verwendungen von Befestigungsmitteln in Form von Schrauben, Nieten oder Bolzen im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. Das Separieren der mechanischen Schnittstelle von der Fluidschnittstelle erlaubt eine einfache Herstellung der Abdichtung der Fluidschnittstelle und eine gleichzeitig sichere Befestigung durch die mechanische Schnittstelle. Insbesondere wird durch das Zur-Verfügung-Stellen der Befestigungskraft der mechanischen Schnittstelle auch die notwendige Dichtkraft für die einzelnen Fluidschnittstellen zur Verfügung gestellt. Selbstverständlich können die mechanischen Schnittstellen auch bei einer Mehrzahl von drei oder noch mehr Verteilern vorgesehen sein, sodass eine beliebig lange Kette zwischen den einzelnen Verteilern über die Fluidschnittstellen und die mechanischen Schnittstellen herstellbar bleibt.
  • Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung wenigstens eine der mechanischen Schnittstellen zumindest ein Dichtmittel für das Abdichten der Fluidschnittstelle der Verteiler nach außen aufweist. So können beispielsweise flexible und/oder elastische Materialien verwendet werden, um solche Dichtmittel zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise können O-Ringe verwendet werden, welche in entsprechenden Umfangsnuten an einer mechanischen Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Die Dichtkraft auf ein solches Dichtmittel zu dessen Verformung wird vorzugsweise durch die Befestigungskraft der mechanischen Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Auf diese Weise wird sozusagen ein automatisches Abdichten durch die Ausführung der Befestigung mit Hilfe der mechanischen Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Bevorzugt handelt es sich hier zum Beispiel um einen Schnapp-Rast-Verschluss für die mechanischen Schnittstellen. Das Dichtmittel kann dabei vorzugsweise an einer ersten mechanischen Schnittstelle des ersten Verteilers vorgesehen sein, während zum Beispiel am zweiten Verteiler an der mechanischen Schnittstelle ein entsprechender Dichtsitz zur Verfügung gestellt wird. Selbstverständlich ist auch die kinematische Umkehr dieser Anordnung denkbar.
  • Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei der erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung wenigstens zwei Dichtmittel zwischen zwei benachbarten Verteilern derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese ihre Dichtwirkung bei unterschiedlichen Temperaturbereichen erzielen. Wie bereits erläutert worden ist, wäre für eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung ein Einsatz sowohl im Heizbetrieb, als auch im Kühlbetrieb denkbar. Dementsprechend können insbesondere zwei unterschiedliche Temperaturbereiche als Vorlauftemperaturen vorgesehen werden. Dieser ist beim Heizen ein relativ hoher Temperaturbereich und beim Kühlen ein relativ niedriger Temperaturbereich. Aufgrund der entsprechenden Ausdehnungskoeffizienten des Materials der Verteiler und der Dichtmittel ergeben sich unterschiedliche Relativabmessungen und dementsprechend unterschiedliche Dichtkräfte durch die Dichtmittel. So kann durch das Vorsehen von wenigstens zwei Dichtmitteln und einer entsprechenden Abstimmung auf die unterschiedlichen Temperaturbereiche sichergestellt werden, dass auch in den unterschiedlichen Einsatzsituationen die erfindungsgemäße Abdichtung der Verteilvorrichtung zur Verfügung gestellt bleibt.
  • Weiter ist es von Vorteil, wenn bei einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung die mechanischen Schnittstellen für eine reversible Befestigung, insbesondere als Schnapp-Rast-Befestigung, ausgebildet sind. Reversible Befestigungen erlauben es auch, temporäre Einsatzzwecke einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung zu ermöglichen. Weiter ist es möglich, bestehende Verteilvorrichtungen beliebig groß zu erweitern durch das Einsetzen der später noch beschriebenen Zwischenverteiler. Das Verwenden einer Schnapp-Rast-Verbindung, welche selbstverständlich auch irreversibel ausgebildet sein kann, erhöht die Einfachheit der Montage, insbesondere durch die werkzeuglose Ausbildung. Darüber hinaus erfolgt eine vorzugsweise intuitive Bedienbarkeit der mechanischen Schnittstellen. Zum Beispiel können Clip Laschen an den einzelnen mechanischen Schnittstellen verwendet werden, welche eine solche Schnapp-Rast-Befestigung zur Verfügung stellen.
  • Weiter kann es von Vorteil sein, wenn die mechanischen Schnittstellen der Verteiler für ein Befestigen an Verteilern mit unterschiedlichen Nenndurchmessern ausgebildet sind. Unter einem Nenndurchmesser ist dabei der freie Querschnitt der jeweiligen Fluidschnittstelle zu verstehen. So kann zum Beispiel im Bereich des ersten Verteilers und der möglicherweise nachfolgenden Zwischenverteiler ein relativ großer Fluidstrom vorhanden sein, welcher Stück für Stück durch die Verteilauslässe verteilt wird. Über den axialen Verlauf der gesamten Verteilvorrichtung reduziert sich durch das Abzweigen des Kühlfluids in die einzelnen Verteilauslässe der zu fördernde Fluidvolumenstrom, sodass über den axialen Verlauf auch der Nenndurchmesser der einzelnen Verteiler reduziert werden kann. Dies führt zu einer im Wesentlichen konstanten Strömungsgeschwindigkeit und dementsprechend im Wesentlichen konstanten Fluidsituationen innerhalb der Verteilvorrichtung. Die mechanischen Schnittstellen sind dementsprechend kaskadiert ausgebildet, um eine solche Reduktion der Nenndurchmesser durch unterschiedliche mechanische Schnittstellen an einem Verteiler auch zur Verfügung stellen zu können. Selbstverständlich sind dementsprechend auch vorzugsweise unterschiedlich radial ausgelegte Dichtmittel in den mechanischen Schnittstellen vorgesehen, um die erfindungsgemäße Abdichtung gewährleisten zu können.
  • Eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass zwischen dem ersten Verteiler und dem zweiten Verteiler zumindest ein dritter Verteiler als Zwischenverteiler angeordnet ist, welcher zumindest zwei Verteilauslässe und zwei Fluidschnittstellen aufweist. Dabei steht der dritte Verteiler über die beiden Fluidschnittstellen mit den benachbarten Verteilern in fluidkommunizierendem Kontakt. Selbstverständlich können von dem dritten Verteiler als Zwischenverteiler auch zwei oder deutlich mehr Zwischenverteiler vorgesehen sein. So lässt sich die bereits angedeutete beliebig lange Kette der Verteiler für eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung gewährleisten. Die Gesamtflexibilität einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung und insbesondere die universelle Einsetzbarkeit steigt damit deutlich an. Selbstverständlich kann insbesondere der Zwischenverteiler auch die beschriebenen Ausbildungen der mechanischen Schnittstellen aufweisen, um die entsprechenden Vorteile für die gesamte Vorteilvorrichtung zur Verfügung stellen zu können.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verteiler für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie, aufweisend wenigstens zwei Verteilauslässe und zumindest eine Fluidschnittstelle für die Herstellung eines fluidkommunizierenden Kontaktes mit einem benachbarten Verteiler. Ein erfindungsgemäßer Verteiler zeichnet sich dadurch aus, dass dieser ausgebildet ist als Einlassverteiler, als Abschlussverteiler oder als Zwischenverteiler für den Einsatz in einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßer Verteiler die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung erläutert worden sind.
  • Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Montage einer Verteilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:
    • – Zur-Verfügung-Stellen eines ersten Verteilers und eines zweiten Verteilers, wobei der erste Verteiler als Einlassverteiler mit einer Einlassöffnung für das Einbringen von Kühlfluid und der zweite Verteiler als Abschlussverteiler mit einem fluiddichten Abschluss ausgebildet ist,
    • – Herstellen eines fluidkommunizierenden Kontaktes zwischen den Verteilern.
  • Durch die Herstellung einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung erläutert worden sind. Dabei können selbstverständlich auch eine beliebige Anzahl von dritten Verteilern als Zwischenverteiler, wie sie ebenfalls bereits erläutert worden sind, Verwendung finden.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele
  • Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Lithium-Ionen-Batterie, aufweisend ein Kühlsystem, welches mit Kühlfluid über zumindest eine erfindungsgemäße Verteilvorrichtung versorgt wird.
  • Es zeigen schematisch:
  • 1 eine Ausführungsform eines ersten Verteilers,
  • 2 eine Ausführungsform eines dritten Verteilers,
  • 3 eine Ausführungsform eines zweiten Verteilers,
  • 4 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung,
  • 5 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung.
  • Die 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen ersten Verteilers 20 als Einlassverteiler. Dieser weist eine Einlassöffnung 21 auf, durch welche Kühlfluid in den ersten Verteiler 20 eingebracht werden kann. Weiter sind zwei Verteilauslässe 22 vorgesehen, welche die T-Stück-Variante und dementsprechend die Verteilfunktion für das Kühlfluid zur Verfügung stellen. Am unteren Ende des ersten Verteilers 20 ist die Fluidschnittstelle 24 zu erkennen, welche hier als Fluidschnittstellenöffnung ausgebildet ist. Über Clip Laschen und dementsprechend für eine Schnapp-Rast-Befestigung ausgebildet sind an der Seite die entsprechenden Anforderungen für die mechanische Schnittstelle 28 vorgesehen.
  • 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen dritten Verteilers 40 in Form eines Zwischenverteilers. Dieser weist an seinem oberen und an seinem unteren Ende eine Fluidschnittstelle 44 in Form von jeweils einer Fluidschnittstellenöffnung auf. Auch hier sind als T-Stück-Funktion zwei Verteilauslässe 42 seitlich vorgesehen. Weiter ist hier gut die korrespondierende Ausbildung der mechanischen Schnittstellen 48 zu erkennen, wie sie ebenfalls zu beiden Richtungen vorgesehen ist. So ist an der unteren mechanischen Schnittstelle 48 die entsprechende Clip Laschenausbildung vorhanden, wie sie auch dem ersten Verteiler 20 gemäß der 1 zu entnehmen ist. Am oberen Ende des dritten Verteilers 40 ist die mechanische Schnittstelle 48 mit einer zugehörigen Aufnahme für die Clip Laschen der unteren mechanischen Befestigungsschnittstelle 48 versehen und weist darüber hinaus ein Dichtmittel 50 in Form eines O-Rings auf. Über das Dichtmittel 50 wird eine fluiddichte Abdichtung der Fluidschnittstelle 44 bei der Kombination möglich.
  • 3 zeigt eine Ausführungsform eines zweiten Verteilers 30. Dieser ist nach unten hin mit einem fluiddichten Abschluss 31 versehen, welcher eine Sensoraufnahme 36 aufweist. Die Sensoraufnahme 36 ist zum Beispiel als Sensoröffnung ausgebildet, um entsprechende Sensoren für Temperatur, Druck und/oder Durchfluss des Kühlfluids anordnen zu können. Auch der zweite Verteiler 30 ist mit zwei Verteilerauslässen 32 für die bestehende T-Stück-Verteilfunktion ausgebildet. Die mechanische Schnittstelle 38 des zweiten Verteilers 30 ist ausgebildet wie die untere mechanische Schnittstelle 48 des dritten Verteilers 40 gemäß 2.
  • 4 zeigt die minimale Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung 10. Sie kombiniert die Ausführungsformen des ersten Verteilers 20 gemäß 1 und des zweiten Verteilers 30 gemäß 3. Die mechanischen Schnittstellen 28 und 38 stehen hier in befestigendem Kontakt.
  • Dementsprechend wurde der fluidkommunizierende Kontakt über die beiden Fluidschnittstellen 24 und 34 hergestellt.
  • 5 zeigt schematisch eine beliebig lange Verkettung einer erfindungsgemäßen Verteilvorrichtung 10. Durch den Einsatz zumindest eines dritten Verteilers 40 gemäß der Ausführungsform der 2 können beliebig viele solcher Zwischenverteiler, wie durch die drei Punkte angedeutet, eingesetzt werden. So kann die gesamte Verteilvorrichtung 10 im Wesentlichen beliebig lang ausgeführt sein. Die Befestigung und die Herstellung der fluidkommunizierenden Kontakte für die einzelnen Fluidschnittstellen 24, 34 und 44 erfolgt auch hier über die mechanischen Schnittstellen 28, 38 und 48.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 8910682 [0003]

Claims (10)

  1. Verteilvorrichtung (10) für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie, aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten Verteiler (20, 30) mit jeweils wenigstens zwei Verteilauslässen (22, 32) und jeweils zumindest einer Fluidschnittstelle (24, 34) über welche die beiden Verteiler (20, 30) miteinander in fluidkommunizierendem Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verteiler (20) als Einlassverteiler mit einer Einlassöffnung (21) für das Einbringen von Kühlfluid und der zweite Verteiler (30) als Abschlussverteiler mit einem fluiddichten Abschluss (31) ausgebildet ist.
  2. Verteilvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der fluiddichte Abschluss (31) des zweiten Verteilers (30) eine Sensoraufnahme (36), insbesondere in Form einer Sensoröffnung, aufweist.
  3. Verteilvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verteiler (20, 30, 40) eine mechanische Schnittstelle (28, 38, 48) aufweist, welche für die Befestigung der Verteiler (20, 30, 40) aneinander ausgebildet ist.
  4. Verteilvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der mechanischen Schnittstellen (28, 38, 48) zumindest ein Dichtmittel (50) für das Abdichten der Fluidschnittstelle (24, 34, 44) der Verteiler (20, 30, 40) nach Außen aufweist.
  5. Verteilvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Dichtmittel (50) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass diese ihre Dichtwirkung bei unterschiedlichen Temperaturbereichen erzielen.
  6. Verteilvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Schnittstellen (28, 38, 48) für eine reversible Befestigung, insbesondere als Schnapp-Rast-Befestigung, ausgebildet sind.
  7. Verteilvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Schnittstellen (28, 38, 48) der Verteiler (20, 30, 40) für eine Befestigung an Verteilern (20, 30, 40) mit unterschiedlichen Nenndurchmessern ausgebildet sind.
  8. Verteilvorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Verteiler (20) und dem zweiten Verteiler (30) zumindest ein dritter Verteiler (40) als Zwischenverteiler angeordnet ist, welcher zumindest zwei Verteilauslässe (42) und zwei Fluidschnittstellen (44) aufweist, wobei der dritte Verteiler (40) über die beiden Fluidschnittstellen (44) mit den benachbarten Verteilern (20, 30) in fluidkommunizierendem Kontakt steht.
  9. Verteiler (20, 30, 40) für die Verteilung von Kühlfluid in einem Kühlsystem einer Batterie, aufweisend wenigstens zwei Verteilauslässe (22, 32, 42) und zumindest eine Fluidschnittstelle (24, 34, 44) für die Herstellung eines fluidkommunizierenden Kontaktes mit einem benachbarten Verteiler (20, 30, 40), dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (20, 30, 40) ausgebildet ist, als Einlassverteiler, als Abschlussverteiler oder als Zwischenverteiler für den Einsatz in einer Verteilvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verfahren für die Montage einer Verteilvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend die folgenden Schritte: – Zur Verfügung stellen eines ersten Verteilers (20) und eines zweiten Verteilers (30), wobei der der erste Verteiler (20) als Einlassverteiler mit einer Einlassöffnung (21) für das Einbringen von Kühlfluid und der zweite Verteiler (30) als Abschlussverteiler mit einem fluiddichten Abschluss (31) ausgebildet ist, – Herstellen eines fluidkommunizierenden Kontakts zwischen den Verteilern (20, 30).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019121572A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Elringklinger Ag Kühlmodul für einen zellstapel, zellstapel und batterievorrichtung
EP3522292A1 (de) * 2018-01-31 2019-08-07 Samsung SDI Co., Ltd. Fluidverbinder für ein batteriepack eines fahrzeugs und batteriepack für ein fahrzeug
US11923524B2 (en) 2017-12-20 2024-03-05 Elringklinger Ag Cooling module for a cell stack, and a cell stack

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8910682U1 (de) 1989-09-07 1989-11-23 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
US8353315B2 (en) * 2010-08-23 2013-01-15 Lg Chem, Ltd. End cap
DE102012009492A1 (de) * 2012-05-14 2013-11-14 Voss Automotive Gmbh Mediumverteilvorrichtung zum Anschließen an ein Temperiersystem für einen modularen Energiespeicher sowie Energiespeicher mit zumindest einer solchen Mediumverteilvorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8910682U1 (de) 1989-09-07 1989-11-23 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
US8353315B2 (en) * 2010-08-23 2013-01-15 Lg Chem, Ltd. End cap
DE102012009492A1 (de) * 2012-05-14 2013-11-14 Voss Automotive Gmbh Mediumverteilvorrichtung zum Anschließen an ein Temperiersystem für einen modularen Energiespeicher sowie Energiespeicher mit zumindest einer solchen Mediumverteilvorrichtung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019121572A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Elringklinger Ag Kühlmodul für einen zellstapel, zellstapel und batterievorrichtung
US11923524B2 (en) 2017-12-20 2024-03-05 Elringklinger Ag Cooling module for a cell stack, and a cell stack
EP3522292A1 (de) * 2018-01-31 2019-08-07 Samsung SDI Co., Ltd. Fluidverbinder für ein batteriepack eines fahrzeugs und batteriepack für ein fahrzeug
CN111670131A (zh) * 2018-01-31 2020-09-15 三星Sdi株式会社 用于车辆电池包的流体连接器和包括其的车辆电池包
US11476521B2 (en) 2018-01-31 2022-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Fluid connector for a battery pack of a vehicle, and battery pack for a vehicle including the same
CN111670131B (zh) * 2018-01-31 2023-11-17 三星Sdi株式会社 用于车辆电池包的流体连接器和包括其的车辆电池包

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