DE102014119364A1 - Ev-batterieblock mit batteriekühlvorrichtung und -verfahren - Google Patents

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Abstract

Ein Elektrofahrzeugbatterieblock beinhaltet eine Anordnung von Batteriezellen, wobei jede Zelle eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweist, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; und eine Thermovorrichtung in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung. Ein Batterieblockkühlverfahren wird ebenfalls offenbart.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Offenbarung betreffen allgemein Batterieblöcke für Elektrofahrzeuge (EV) und andere direkt oder indirekt verwenden einen Batterieblock. Insbesondere betreffen veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Offenbarung einen EV-Batterieblock mit Batteriekühlvorrichtung und ein Verfahren, die eine gleichmäßige und effiziente Kühlung von EV-Batterien ermöglichen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Aufgrund der Anforderungen eines hocheffizienten, kostengünstigen Systems zum Übertragen von Wärme, die von Batteriezellen mit einem Minimum an Strom und Volumen erzeugt wird, nutzen EV-Batterieblöcke möglicherweise eine flüssigkeitsgekühlte Platte.
  • Folglich können ein EV-Batterieblock mit Batteriekühlvorrichtung und ein Verfahren, die eine gleichmäßige und effiziente Kühlung von EV-Batterien ermöglichen, wünschenswert sein.
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Offenbarung betreffen allgemein einen Elektrofahrzeugbatterieblock mit Batteriekühlvorrichtung. Ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel für den Elektrofahrzeugbatterieblock beinhaltet eine Anordnung von Batteriezellen, wobei jede Zelle eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweist, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; und eine Thermovorrichtung in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung.
  • Veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Offenbarung betreffen werter allgemein ein Batterieblockkühlverfahren. Ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel für das Batterieblockkühlverfahren beinhaltet Umkehren einer Anordnung von Batteriezellen eines Elektrofahrzeugbatterieblocks, die eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweisen, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; Aufbringen einer Thermovorrichtung auf die oberen Zellenoberflächen der Anordnung; und Umwälzen eines Kühlmittels durch die Thermovorrichtung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Veranschaulichende Ausführungsbeispiele der Offenbarung werden nun beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines veranschaulichenden Ausführungsbeispiels für einen mit einer Batteriekühlvorrichtung ausgestatteten EV-Batterieblock ist;
  • 1A eine Querschnittsansicht des Übergangs zwischen einer Batteriezellenanordnung und einer Batterieblockkühlplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel für den EV-Batterieblock mit Batteriekühlvorrichtung ist;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Abschnitt eines mit einer Batteriekühlvorrichtung ausgestatteten EV-Batterieblocks mit einem Batterieblockrahmen ist;
  • 2A eine Seitenansicht eines mit einer Batteriekühlvorrichtung ausgestatteten EV-Batterieblocks ist;
  • 2B eine Endansicht eines EV-Batterieblocks mit einer Batteriekühlvorrichtung ist, wobei der Batterieblock auf einer tragenden Oberfläche von Batteriezellentragelementen getragen wird; und
  • 3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein Batterieblockkühlverfahren ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende ausführliche Beschreibung ist hinsichtlich der Beschaffenheit lediglich beispielhaft und soll die beschriebenen Ausführungsformen oder die Anwendung und die Nutzungsmöglichkeiten der beschriebenen Ausführungsformen nicht eingrenzen. Wie hierin genutzt, hat das Wort „beispielhaft” oder „veranschaulichend” die Bedeutung „als Beispiel, Beispielsfall oder zur Veranschaulichung dienend”. Jede hierin als „beispielhaft” oder „veranschaulichend” beschriebene Implementierung ist nicht zwangsläufig als gegenüber anderen Implementierungen bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen. Alle unten beschriebenen Implementierungen sind beispielhafte Implementierungen, die angeführt werden, um den Fachmann zur praktischen Umsetzung der Offenbarung zu befähigen, und sollen den Schutzbereich der Ansprüche nicht eingrenzen. Ferner sind die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht erschöpfend und es sind auch Ausführungsformen oder Implementierungen außer denjenigen möglich, die hierin beschrieben werden und die in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Des Weiteren wird keine Bindung durch eventuelle ausdrückliche oder stillschweigende Theorien angestrebt, die oben für das Gebiet der Erfindung, den allgemeinen Stand der Technik, die kurze Darstellung der Erfindung oder unten für die ausführliche Beschreibung dargelegt werden.
  • Unter anfänglicher Bezugnahme auf die 1, 1A, 2 und 2A wird ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel für eine Thermovorrichtung wie eine Batteriekühlvorrichtung 22 gezeigt, die in thermischem Kontakt mit einer EV(Elektrofahrzeug)-Batteriezellenanordnung 2 in einem EV-Batterieblock 1 platziert ist. Der EV-Batterieblock 1 ist zum Beispiel unter anderem möglicherweise geeignet für die Implementierung in einem Elektrofahrzeug wie einem HEV (Hybridelektrofahrzeug). Der EV-Batterieblock 1 kann ein Batterieblockgehäuse 10 beinhalten, das eine Gehäuseabdeckung 10a aufweist und in dem mindestens eine Batteriezellenanordnung 2 mit mehreren Batteriezellen 3 nebeneinander enthalten ist. Wie in 2A gezeigt, kann eine Sammelschiene 11 in elektrischem Kontakt mit den Batteriezellen 3 in jeder Batteriezellenanordnung 2 eingerichtet sein. Jede Batteriezelle 3 kann eine obere Batteriezellenoberfläche 4 beinhalten, die einen negativen Anschluss 5 und einen positiven Anschluss 6 aufweist. Jede Batteriezelle 3 kann weiter eine untere Batteriezellenoberfläche 7, die gegenüber der oberen Batteriezellenoberfläche 4 ist, ein Paar von voneinander beabstandeten Endbatteriezellenoberflächen 8 und ein Paar von voneinander beabstandeten Seitenbatteriezellenoberflächen 9, die sich zwischen den Endbatteriezellenoberflächen 8 erstrecken, beinhalten. Jede Batteriezelle 3 kann eine Elektrolytlösung 12 enthalten. Eine Ablassleitung 14 kann mit der Elektrolytlösung 12 kommunizieren. Mindestens eine Endablassöffnung 16, die mit der Ablassleitung 14 kommuniziert, kann in einer der Endbatterieoberflächen 8 bereitgestellt sein. Zusätzlich oder alternativ kann mindestens eine Seitenablassöffnung 20 in einer der Seitenbatterieoberflächen 9 jeder Batteriezelle 3 bereitgestellt sein.
  • Die Batteriekühlvorrichtung 22 kann eine Batterieblockkühlplatte 24 beinhalten. In einigen Ausführungsformen ist die Batteriekühlplatte 24 möglicherweise allgemein lang gestreckt und rechteckig mit einer Batteriekontaktoberfläche 25, einer Plattenaußenoberfläche 28 und einem Paar von Seitenplattenoberflächen 26 und einem Paar von Endplattenoberflächen 27, die sich zwischen der Batteriekontaktoberfläche 25 und der Plattenaußenoberfläche 28 erstrecken. Die Batteriekühlplatte 24 kann ein beliebiges thermisch leitendes Metall-, Kunststoff- und/oder anderes Material zum Erhöhen der Wärmeübertragung zwischen den Batteriezellen und der Kühlplatte beinhalten.
  • Wie in 1 weiter gezeigt, können sich ein Kühlmitteleinlass 30 und ein Kühlmittelauslass 32 von der Batterieblockkühlplatte 24 weg erstrecken. Ein Kühlmittelweg 34 kann sich durch die Batterieblockkühlplatte 24 in fluidischer Verbindung mit dem Kühlmitteleinlass 30 und dem Kühlmittelauslass 32 erstrecken. In einigen Ausführungsformen erstrecken sich der Kühlmitteleinlass 30 und der Kühlmittelauslass 32 möglicherweise von der Endplattenoberfläche 27 in beabstandeter Beziehung zum Kühlmitteleinlass 30, wie gezeigt. Der Kühlmittelweg 34 kann sich als gewundener, serpentinenförmiger Weg vom Kühlmitteleinlass 30 zum Kühlmittelauslass 32 erstrecken. Der gewundene Kühlmittelweg ist ein Beispiel, es kann auch eine beliebige andere Kühlmittelwegform genutzt werden, zum Beispiel mehrere parallel verlaufende Kühlmittelwege von einem Ende der Kühlplatte zu einem anderen Ende.
  • Wie in 2 gezeigt, kann in einigen Ausführungsformen mindestens ein Kühlventilator 48 um die Batteriezellenanordnung 2 herum eingebaut sein, um eine gleichmäßige Batteriezellentemperatur zu erzielen. Der Kühlventilator 48 könnte entweder solar- oder batteriebetrieben sein. Wie in 2A gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen möglicherweise mindestens ein Kühlventilator 48 innerhalb des Batterieblockgehäuses 10 über der Batteriezellenanordnung 2 bereitgestellt. Die Stelle des Kühlventilators oder der Kühlventilatoren 48 ist gemäß dem Wissen des Fachmanns optimierbar mit Blick auf die beste Luftumwälzung, das leiseste Geräusch und minimalen Stromverbrauch. Um die Luftumwälzung zu maximieren, kann zwischen benachbarten Zellen das Distanzstück eingebaut sein.
  • Wenn die Batteriezellenanordnung 2 in einer umgekehrten Position ist und die obere Batteriezellenoberfläche 4 nach unten gerichtet und die untere Batteriezellenoberfläche 7 nach oben gerichtet ist, lässt sich die Batterieblockkühlplatte 24 in thermisch leitendem Kontakt mit den unteren Batteriezellenoberflächen 7 der jeweiligen Batteriezellen 3 platzieren. Die unteren Batteriezellenoberflächen 7 und die Batteriekontaktoberfläche 25 der Batterieblockkühlplatte 24 lassen sich hinreichend glätten, sodass die Batterieblockkühlplatte 24 nahtlos an den Batteriezellen 3 „kleben” kann. Wie in 1A gezeigt, kann in einigen Ausführungsformen eine thermisch leitende Schicht 36, etwa eine Wärmeleitpaste, in Sandwichbauweise zwischen der Batteriekontaktoberfläche 25 der Batterieblockkühlplatte 24 und den unteren Batteriezellenoberflächen 7 der jeweiligen Batteriezellen 3 eingefügt sein. Die Wärmeleitpaste füllt den Zwischenraum zwischen dem unteren Bereich der Zelle und der Kühlplatte auf und verbessert die Wärmeübertragung von der Batteriezelle an die Kühlplatte. Eine wärmedämmende Schicht 38 kann auf der Plattenaußenoberfläche 28 der Batterieblockkühlplatte 24 platziert sein, um die Batterie aufgrund der thermischen Feuchtigkeitsatmosphäre weiter vor einer Leistungsverminderung zu schützen. Im Allgemeinen wird empfohlen, den Batteriestrom zu reduzieren, um einige Sicherheitsprobleme zu vermeiden, wenn die Zellentemperatur hoch ist. Die Batterieblockkühlplatte 24 lässt sich mit Druck beaufschlagen, um die Batterieblockkühlplatte 24 und die Batteriezellenanordnung 2 zusammenzudrücken, um sicherzustellen, dass die unteren Batterieoberflächen 7 der Batteriezellen 3 fest mit der Batteriekontaktoberfläche 25 der Batterieblockkühlplatte 24 verbunden werden. Wie in 2B gezeigt, kann der EV-Batterieblock 1 in einigen Ausführungsformen von mehreren Batteriezellentragelementen 18 getragen werden, welche die negativen Anschlüsse 5 und die positiven Anschlüsse 6 der Batteriezellen 3 in der Batteriezellenanordnung 2 über einer tragenden Oberfläche 19 tragen.
  • In einer beispielhaften Anwendung ist die Batteriezellenanordnung 2 umgekehrt, sodass die oberen Batteriezellenoberflächen 4 der jeweiligen Batteriezellen 3 nach unten und die unteren Batteriezellenoberflächen 7 nach oben gerichtet sind. Die Batteriekühlplatte 24 ist auf die unteren Batterieoberflächen 7 der Batteriezellen 3 aufgebracht, wie hinsichtlich 1 zuvor beschrieben wurde. Wie in 2 gezeigt, können die umgekehrte Batteriezellenanordnung 2 und die Batteriekühlplatte 24 in einem Batterieblockrahmen 40 gesichert sein, der die Batteriezellenanordnung 2 und die Batterieblockkühlplatte 24 vor Schäden infolge von Erschütterungen schützt, wenn das Elektrofahrzeug, in dem der EV-Batterieblock 1 eingebaut ist, über unebene Oberflächen fährt. Der Batterieanordnungsrahmen 40 kann die umgekehrten Batteriezellen 3 und die Batterieblockkühlplatte 24 über den Batteriezellen 3 tragen und kann die Zellen zusammendrücken, um die Lebensdauer der Zellen zu erhöhen.
  • Der Batterieanordnungsrahmen 40 kann eine beliebige Bauform oder Konstruktion aufweisen, die für den Zweck geeignet ist. In einigen Ausführungsformen kann der Batterieanordnungsrahmen 40 ein thermisch leitendes Metall- und/oder anderes Material sein und kann mehrere Eckrahmenbauteile 41 beinhalten, die an den jeweiligen Ecken der Batteriezellenanordnung 2 platziert sind. Seitenrahmenbauteile 42 können sich zwischen den Eckrahmenbauteilen 41 entlang den jeweiligen Längskanten der Batteriezellenanordnung 2 erstrecken. Die Seitenrahmenbauteile 42 können mit Rahmenmontagewinkeln 44 ausgestattet sein, die eine Schraub- und/oder andere Anbringung des EV-Batterieblocks 1 am Elektrofahrzeug ermöglichen und dafür sorgen, dass die Zellen innerhalb des Fahrzeugs zusammengedrückt werden, um die Lebensdauer der Batteriezellen zu verlängern.
  • Während des Betriebs des EV-Batterieblocks 1 kann innerhalb der Batteriezellen 3 der Batteriezellenanordnung 2 Wärme erzeugt werden. Ein Flüssigkeitskühlmittel 35 kann durch den Kühlmitteleinlass 30, über den Kühlmittelweg 34 bzw. durch den Kühlmittelauslass 32 umgewälzt werden. Dadurch wird Wärme aus dem Innenbereich der Batteriezellen 3 an das umgewälzte Kühlmittel 35 abgeführt. Die Batteriezelle ist ganz oder teilweise mit der Elektrolytlösung 12 aufgefüllt (1). Die Zelle wird gekühlt über Konvektion durch Flüssigkeit und/oder Gas vom Kühlmittelweg 34 an den unteren Batteriezellenoberflächen 7 zu den oberen Batteriezellenoberflächen 4 der jeweiligen umgekehrten Batteriezellen 3. Die gekühlte Elektrolytlösung 12 führt Wärme von den oberen Batteriezellenoberflächen 4 der Batteriezellen 3 ab. Eine zusätzliche Kühlung erfolgt möglicherweise über ein Leiten vom Kühlmittelweg 34, durch den Batterieblockrahmen 40 zu den oberen Batteriezellenoberflächen 4, wodurch eine Gleichmäßigkeit der Temperatur der Batteriezellen 3 erzielt wird. Der Kühlventilator oder die Kühlventilatoren 48 können betrieben werden, um eine weitere Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung innerhalb der Batteriezellen 3 zu erzielen.
  • Aufgrund des gleichmäßigeren Temperaturfelds innerhalb jeder Batteriezelle 3 und einer erhöhten Wärmeübertragung an die unteren Batteriezellenoberflächen 7 kann die Temperatur der unteren Batteriezellenoberflächen 7 gesteigert werden. Dadurch können aufgrund des größeren Temperaturgefälles zwischen dem Kühlmittel und der Zelle die Kühlplattenwärmeübertragungsgegebenheiten im Wesentlichen verbessert werden, um eine geringere Kühlfluidrate und eine höhere Kühlfluidtemperatur zu ermöglichen. Die geringere Anforderung an die Kühlfluidrate und die Kühlfluidtemperatur kann erfüllt werden, indem die Kühlventilatordrehzahl gesenkt und/oder eine zusätzliche AC-Kühlung eingeschränkt oder darauf verzichtet wird, um die Kühlsystemkosten zu reduzieren und die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugkraftstoffverbrauchs und den verfügbaren Strom vom EV-Batterieblock 1 zu erhöhen. Falls sich in den Batteriezellen 3 Druck aufbaut und einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann jegliches Gas und/oder jegliche Elektrolytlösung 12 aus den Batteriezellen 3 durch die Endablassöffnung oder -öffnungen 16 und/oder die Seitenablassöffnung oder -öffnungen 20 abgelassen werden. Falls sich aufgrund des umgedrehten Einbaus der Zelle das Ablasselement und das CID unten befinden und die Fertigung zuerst ein Ablassen von Gas aus der Zelle bevorzugt, wird eine spezielle Bauform benötigt. Zum Beispiel kann ein Rohr 14 innerhalb der Zelle derart konstruiert sein, dass es über den Elektrolytstand hinaus reicht, um das Gas zuerst abzulassen.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel für ein Batterieanordnungskühlverfahren 100 gezeigt. In Block 102 wird eine Batteriezellenanordnung einer EV-Batterieanordnung umgekehrt, sodass die normalerweise unteren Batteriezellenoberflächen nach oben gerichtet und die normalerweise oberen Batteriezellenoberflächen und die negativen und die positiven Anschlüsse jeder Batteriezelle nach unten gerichtet sind. In Block 104 wird eine Batterieanordnungskühlplatte auf die unteren Batteriezellenoberflächen der Batteriezellen aufgebracht. In Block 106 wird ein Kühlmittel durch die Batterieblockkühlplatte umgewälzt. In Block 108 können ein Kühlventilator oder Kühlventilatoren betrieben werden, um die Wärmeübertragung und die Gleichmäßigkeit der Kühlung zu optimieren. In Block 110 können der Flüssigkeits- und/oder der Gasdruck (der Fluiddruck) aus den Batteriezellen durch Ablassöffnungen in den Endoberflächen und/oder den Seitenoberflächen der Batteriezellen abgelassen werden.
  • Wenngleich die Ausführungsformen dieser Offenbarung hinsichtlich bestimmter beispielhafter Ausführungsformen beschrieben wurden, versteht es sich, dass die konkreten Ausführungsformen Zwecken der Veranschaulichung dienen und nicht eingrenzen, denn der Fachmann erkennt weitere Variationen.
  • Es wird ferner beschrieben:
    • A. Elektrofahrzeugbatterieblock, der Folgendes umfasst: eine Anordnung von Batteriezellen, wobei jede Zelle eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweist, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; und eine Thermovorrichtung in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung.
    • B. Elektrofahrzeugbatterieblock nach A, der weiter mindestens eine Ablassöffnung in jeder der Anordnung von Batteriezellen umfasst, wobei die mindestens eine Ablassöffnung zum Ablassen von Gas oder Flüssigkeit fähig ist.
    • C. Elektrofahrzeugbatterieblock nach B, wobei die mindestens eine Ablassöffnung in einer Endbatteriezellenoberfläche jeder der Anordnung von Batteriezellen ist.
    • D. Elektrofahrzeugbatterieblock nach B, wobei die mindestens eine Ablassöffnung in einer Seitenbatteriezellenoberfläche jeder der Anordnung von Batteriezellen ist.
    • E Elektrofahrzeugbatterieblock nach A, der weiter mindestens einen Kühlventilator in der Anordnung von Batteriezellen umfasst.
    • F. Elektrofahrzeugbatterieblock nach A, wobei die Thermovorrichtung einen Kühlmitteleinlass, einen Kühlmittelauslass und einen Kühlmittelweg umfasst, der in fluidischer Verbindung mit dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass und in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung eingerichtet ist.
    • G. Elektrofahrzeugbatterieblock nach F, wobei der Kühlmittelweg in einer gewundenen, serpentinenförmigen Ausgestaltung eingerichtet ist.
    • H. Elektrofahrzeugbatterieblock nach A, der weiter eine thermisch leitende Schicht umfasst, die in Sandwichbauweise zwischen der Anordnung von Batteriezellen und der Thermovorrichtung eingefügt ist.
    • I. Elektrofahrzeugbatterieanordnung, der Folgendes umfasst: eine Anordnung von Batteriezellen, wobei jede Zelle eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweist, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; und eine Thermovorrichtung in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung; und einen Batterieanordnungsrahmen, der die Thermovorrichtung auf der Anordnung von Batteriezellen sichert.
    • J. Elektrofahrzeugbatterieblock nach I, der weiter mindestens eine Ablassöffnung in jeder der Anordnung von Batteriezellen umfasst, wobei die mindestens eine Ablassöffnung zum Ablassen von Gas oder Flüssigkeit fähig ist.
    • K. Elektrofahrzeugbatterieblock nach J, wobei die mindestens eine Ablassöffnung in einer Endbatteriezellenoberfläche jeder der Anordnung von Batteriezellen ist.
    • L. Elektrofahrzeugbatterieblock nach J, wobei die mindestens eine Ablassöffnung in einer Seitenbatteriezellenoberfläche jeder der Anordnung von Batteriezellen ist.
    • M. Elektrofahrzeugbatterieblock nach I, der weiter mindestens einen Kühlventilator in der Anordnung von Batteriezellen umfasst.
    • N. Elektrofahrzeugbatterieblock nach I, wobei die Thermovorrichtung einen Kühlmitteleinlass, einen Kühlmittelauslass und einen Kühlmittelweg umfasst, der in fluidischer Verbindung mit dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass und in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung eingerichtet ist.
    • O. Elektrofahrzeugbatterieblock nach N, wobei der Kühlmittelweg in einer gewundenen, serpentinenförmigen Ausgestaltung eingerichtet ist.
    • P. Elektrofahrzeugbatterieblock nach I, der weiter eine thermisch leitende Schicht umfasst, die in Sandwichbauweise zwischen der Anordnung von Batteriezellen und der Thermovorrichtung eingefügt ist.
    • Q. Elektrofahrzeugbatterieblock nach I, wobei der Batterieblockrahmen eine Vielzahl von an jeweiligen Ecken der Batteriezellenanordnung eingerichteten Eckrahmenbauteilen und eine Vielzahl von die Vielzahl von Eckrahmenbauteilen verbindenden Seitenrahmenbauteilen umfasst.
    • R. Batterieblockkühlverfahren, das Folgendes umfasst: Umkehren einer Anordnung von Batteriezellen eines Elektrofahrzeugbatterieblocks, die eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweisen, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; Aufbringen einer Thermovorrichtung auf die oberen Zellenoberflächen der Anordnung; und Umwälzen eines Kühlmittels durch die Thermovorrichtung.
    • S. Batterieblockkühlverfahren nach R, das weiter eine weitere Kühlung der Anordnung von Batteriezellen durch Betreiben mindestens eines Kühlventilators umfasst.
    • T. Batterieblockkühlverfahren nach R, das weiter Ablassen von Fluid und Gasen unter Druck aus der Anordnung von Batteriezellen umfasst.

Claims (8)

  1. Elektrofahrzeugbatterieblock, der Folgendes umfasst: eine Anordnung von Batteriezellen, wobei jede Zelle eine obere Zellenoberfläche und eine untere Zellenoberfläche aufweist, wobei die untere Zellenoberfläche einen positiven und einen negativen Anschluss aufweist; und eine Thermovorrichtung in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung.
  2. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 1, der weiter mindestens eine Ablassöffnung in jeder der Anordnung von Batteriezellen umfasst, wobei die mindestens eine Ablassöffnung zum Ablassen von Gas oder Flüssigkeit fähig ist.
  3. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Ablassöffnung in einer Endbatteriezellenoberfläche jeder der Anordnung von Batteriezellen ist.
  4. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Ablassöffnung in einer Seitenbatteriezellenoberfläche jeder der Anordnung von Batteriezellen ist.
  5. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 1, der weiter mindestens einen Kühlventilator in der Anordnung von Batteriezellen umfasst.
  6. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 1, wobei die Thermovorrichtung einen Kühlmitteleinlass, einen Kühlmittelauslass und einen Kühlmittelweg umfasst, der in fluidischer Verbindung mit dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass und in thermisch leitendem Kontakt mit den oberen Zellenoberflächen der Anordnung eingerichtet ist.
  7. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 6, wobei der Kühlmittelweg in einer gewundenen, serpentinenförmigen Ausgestaltung eingerichtet ist.
  8. Elektrofahrzeugbatterieblock nach Anspruch 1, der weiter eine thermisch leitende Schicht umfasst, die in Sandwichbauweise zwischen der Anordnung von Batteriezellen und der Thermovorrichtung eingefügt ist.
DE102014119364.4A 2014-01-07 2014-12-22 Ev-batterieblock mit batteriekühlvorrichtung und -verfahren Pending DE102014119364A1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216029A1 (de) * 2015-08-21 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
DE102018211220A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Baugruppe für ein Kraftfahrzeug
DE102019115884A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperiervorrichtung zum Temperieren eines elektrischen Energiespeichers mit einer ersten fluidischen Temperiereinrichtung und mit einer zweiten Temperiereinrichtung, sowie elektrischer Energiespeicher
DE102020114373A1 (de) 2020-05-28 2021-12-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Energiespeichermodul

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160218336A1 (en) * 2015-01-28 2016-07-28 Motorola Solutions, Inc Method and apparatus for assembling cells in a battery pack to control thermal release
EP3062381B1 (de) * 2015-02-26 2018-04-11 Magneti Marelli S.p.A. Kühlkreislauf mit kühlflüssigkeit für lithiumbatterien und fahrzeug mit dem kühlkreislauf
US9761918B2 (en) * 2015-09-10 2017-09-12 Ford Global Technologies, Llc Vehicle traction battery assembly
US10283824B2 (en) * 2017-04-21 2019-05-07 Ford Global Technologies, Llc Thermal exchange assembly for vehicle battery
KR102391983B1 (ko) * 2018-01-08 2022-04-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
CA3110459A1 (en) 2018-08-24 2020-02-27 Hexagon Purus North America Holdings Inc. Battery system for heavy duty vehicles
GB2577262B (en) * 2018-09-18 2022-06-29 Mclaren Automotive Ltd Method of cooling battery cells
CN113169403B (zh) * 2018-11-30 2023-07-07 唐裔隆 电源设备及其部件(电池托盘)
CA3136944A1 (en) 2019-04-19 2020-10-22 Hexagon Purus North America Holdings Inc. Electric powertrain system for heavy duty vehicles
WO2020215023A1 (en) 2019-04-19 2020-10-22 Hexagon Purus North America Holdings Inc. Electric front end accessory devices assembly
CN111029496B (zh) * 2019-11-20 2022-04-22 江苏科技大学 一种可高效散热的储能电池散热支架
US11926207B2 (en) 2020-10-09 2024-03-12 Hexagon Purus North America Holdings Inc. Battery and auxiliary components for vehicle trailer
CN112421140B (zh) * 2020-10-13 2024-05-03 中振绿脉(上海)汽车科技有限公司 一种电动车电池的充放电温度调节装置
EP4259495A1 (de) 2020-12-11 2023-10-18 Hexagon Purus North America Holdings Inc. Systeme und verfahren zur abbrechminderung beim anhängen von anhängern

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5582929A (en) 1994-09-16 1996-12-10 Electric Fuel (E.F.L.) Ltd. Electrolyte cooling device for use with a metal-air battery
CN101627490B (zh) * 2006-12-14 2012-10-03 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 电池模块
DE102008053311A1 (de) * 2007-10-27 2009-04-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs
JP5147373B2 (ja) 2007-11-29 2013-02-20 三洋電機株式会社 バッテリシステム
JP5252966B2 (ja) 2008-03-27 2013-07-31 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
WO2010148224A2 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Jason Fuhr Battery module having a cell tray with thermal management features
US20110059354A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-10 Sueng-Nien Kao Pressurized low voltage battery
KR101156527B1 (ko) * 2010-06-01 2012-06-21 에스비리모티브 주식회사 전지팩
WO2012102496A2 (ko) 2011-01-26 2012-08-02 주식회사 엘지화학 조립 생산성이 향상된 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
JP2012248299A (ja) 2011-05-25 2012-12-13 Sanyo Electric Co Ltd バッテリモジュール、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
KR20130068975A (ko) 2011-12-16 2013-06-26 (주)브이이엔에스 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템
US9437903B2 (en) 2012-01-31 2016-09-06 Johnson Controls Technology Company Method for cooling a lithium-ion battery pack
US9660231B2 (en) * 2012-02-03 2017-05-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216029A1 (de) * 2015-08-21 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Batteriepack
DE102018211220A1 (de) * 2018-07-06 2020-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Baugruppe für ein Kraftfahrzeug
DE102019115884A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Temperiervorrichtung zum Temperieren eines elektrischen Energiespeichers mit einer ersten fluidischen Temperiereinrichtung und mit einer zweiten Temperiereinrichtung, sowie elektrischer Energiespeicher
DE102020114373A1 (de) 2020-05-28 2021-12-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Energiespeichermodul

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