DE102014204263B4 - Battery cooling system - Google Patents

Battery cooling system Download PDF

Info

Publication number
DE102014204263B4
DE102014204263B4 DE102014204263.1A DE102014204263A DE102014204263B4 DE 102014204263 B4 DE102014204263 B4 DE 102014204263B4 DE 102014204263 A DE102014204263 A DE 102014204263A DE 102014204263 B4 DE102014204263 B4 DE 102014204263B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
cooling plate
battery
plate
cooling system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014204263.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014204263A1 (en
Inventor
Andrej Golubkov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Priority to DE102014204263.1A priority Critical patent/DE102014204263B4/en
Publication of DE102014204263A1 publication Critical patent/DE102014204263A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014204263B4 publication Critical patent/DE102014204263B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569—Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Batteriekühlsystem, umfassend eine Kühlplatte (1) zur Kühlung von nahe der Kühlplatte (1) angeordneten Batteriezellen (2), wobei ein Kühlfluid in der Kühlplatte (1) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid Kohlendioxid ist, wobei das Kohlendioxid unter einem Druck von bis zu 60 bar steht und zur Kühlung das Kohlendioxid in der Kühlplatte (1) verdampft, wobei die Kühlplatte (1) eine hohe Festigkeit aufweist, um diesem Druck stand zu halten, wobei die Kühlplatte (1) so ausgelegt ist, dass sie bei starker mechanischer und/oder thermischer Belastung an der Stelle der mechanischen und/oder thermischen Belastung das Kühlfluid freisetzt.Battery cooling system, comprising a cooling plate (1) for cooling battery cells (2) arranged near the cooling plate (1), a cooling fluid being used in the cooling plate (1), characterized in that the cooling fluid is carbon dioxide, the carbon dioxide being under pressure of up to 60 bar and the carbon dioxide evaporates in the cooling plate (1) for cooling, the cooling plate (1) having a high degree of strength in order to withstand this pressure, the cooling plate (1) being designed in such a way that it can withstand strong mechanical and / or thermal load releases the cooling fluid at the point of mechanical and / or thermal load.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriekühlsystem, umfassend eine Kühlplatte zur Kühlung von nahe der Kühlplatte angeordneten Batteriezellen. Weiters betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Batteriekühlsystem.The present invention relates to a battery cooling system, comprising a cooling plate for cooling battery cells arranged close to the cooling plate. The invention also relates to a vehicle with such a battery cooling system.

Stand der TechnikState of the art

Batteriekühlsysteme, umfassend eine Kühlplatte zur Kühlung von nahe der Kühlplatte angeordneten Batteriezellen, werden bekannter Weise verwendet um beispielsweise Batteriezellen einer Antriebsbatterie eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges im Betrieb kühlen zu können. Zur Kühlung können Kühlplatten verwendet werden die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden um die im Betrieb entstehende Wärme von den Bat- teriezellen abzuführen.Battery cooling systems, comprising a cooling plate for cooling battery cells arranged close to the cooling plate, are used in a known manner in order, for example, to be able to cool battery cells of a drive battery of an electric or hybrid vehicle during operation. For cooling, cooling plates can be used through which a cooling liquid flows in order to dissipate the heat generated during operation from the battery cells.

Aus der DE 101 23 178 A1 ist es bekannt einen Kältespeicher in einem Kraftfahrzeug zu verwenden, der mit einem unter Druck stehenden Fluid, insbesondere Kohlendioxid, gefüllt ist. Das Fluid wird im Kältespeicher entspannt und die entstehende Kälte an benötigte Orte geleitet. Bei einem Unfall des Kraftfahrzeuges kann das Kohlendioxid zu brandgefährdeten Bereichen geleitet werden.From the DE 101 23 178 A1 it is known to use a cold store in a motor vehicle which is filled with a pressurized fluid, in particular carbon dioxide. The fluid is relaxed in the cold storage and the resulting cold is directed to the required locations. In the event of an accident in the motor vehicle, the carbon dioxide can be directed to areas at risk of fire.

Aus der DE 10 2008 059 948 A1 ist es bekannt dass der Innenraum einer Batterie über eine Notfallleitung mit einem Löschmittelspeicher verbunden sein kann und zur Brandprävention oder -bekämpfung zeitweilig das Löschmittel aus dem Löschmittelspeicher in den Innenraum eingeleitet werden kann. Dazu weist die Notfallleitung eine Notfallöffnung auf, die im Normalbetrieb durch ein Betätigungselement dichtend verschlossen ist. Die Notfallöffnung kann sich in der Nähe der Kühlplatte befinden, nämlich zuströmseitig vor der Kühlplatte.From the DE 10 2008 059 948 A1 it is known that the interior of a battery can be connected to an extinguishing agent reservoir via an emergency line and that the extinguishing agent can temporarily be introduced from the extinguishing agent reservoir into the interior for fire prevention or fire fighting. For this purpose, the emergency line has an emergency opening which is sealed in normal operation by an actuating element. The emergency opening can be located in the vicinity of the cooling plate, namely on the inflow side in front of the cooling plate.

Nachteilig ist jedoch das die Notfallöffnung über ein Betätigungselement in einem Notfall gezielt geöffnet werden muss. Dies kann elektronisch gesteuert erfolgen, wobei dann eine Detektierung des Zustandes erforderlich ist und eine entsprechend aufwändige Elektronik, oder thermisch gesteuert, wobei es dann nur zu einer Öffnung der Notfallöffnung kommt wenn die erhöhte Temperatur in unmittelbarer Nähe des Betätigungselements auftritt.However, it is disadvantageous that the emergency opening has to be opened in a targeted manner via an actuating element in an emergency. This can be done electronically controlled, in which case a detection of the state is required and correspondingly complex electronics, or thermally controlled, in which case the emergency opening only opens when the increased temperature occurs in the immediate vicinity of the actuating element.

Löschvorrichtungen für Batterien sind auch aus der JP H09-259940 A , der DE 10 2008 059 968 A1 und der DE 10 2012 215 736 A1 bekannt. Dabei ist in der JP H09-259940 A ein Zwischenraum zwischen einem äußeren Gehäuse und einem inneren Gehäuse einer Batterie mit einem Kühlmittel gefüllt.Battery extinguishers are also off the JP H09-259940 A , the DE 10 2008 059 968 A1 and the DE 10 2012 215 736 A1 known. It is in the JP H09-259940 A a space between an outer case and an inner case of a battery is filled with a coolant.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Batteriekühlsystem anzugeben, das einfach und kostengünstig aufgebaut ist und in einem Notfall zuverlässig einen Brand der Batterie vermeiden oder bekämpfen kann.It is an object of the invention to specify a battery cooling system which is of simple and inexpensive construction and which can reliably avoid or fight a fire in the battery in an emergency.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Batteriekühlsystem, umfassend eine Kühlplatte zur Kühlung von nahe der Kühlplatte angeordneten Batteriezellen, wobei ein Kühlfluid in der Kühlplatte verwendet wird, wobei das Kühlfluid Kohlendioxid ist, wobei zur Kühlung das Kohlendioxid in der Kühlplatte verdampft, wobei die Kühlplatte eine hohe Festigkeit aufweist, um diesem Druck stand zu halten, wobei die Kühlplatte so ausgelegt ist, dass sie bei starker mechanischer und/oder thermischer Belastung an der Stelle der mechanischen und/oder thermischen Belastung das Kühlfluid freisetzt.The object is achieved by a battery cooling system, comprising a cooling plate for cooling battery cells arranged near the cooling plate, a cooling fluid being used in the cooling plate, the cooling fluid being carbon dioxide, the carbon dioxide evaporating in the cooling plate for cooling, the cooling plate being a has high strength in order to withstand this pressure, wherein the cooling plate is designed so that it releases the cooling fluid at the point of mechanical and / or thermal stress in the event of strong mechanical and / or thermal stress.

Erfindungsgemäß wird ein Kühlfluid in der Kühlplatte verwendet, dass gleichzeitig in einem Notfall als Löschmittel verwendet werden kann, wobei das Freisetzen des Löschmittels unmittelbar an der Kühlplatte geschieht. Die Kühlplatte wird also zusätzlich zu ihrer normalen Kühlfunktion auch als Vorrichtung zur Freigabe des Löschmittels genutzt.According to the invention, a cooling fluid is used in the cooling plate that can simultaneously be used as an extinguishing agent in an emergency, with the extinguishing agent being released directly on the cooling plate. In addition to its normal cooling function, the cooling plate is also used as a device for releasing the extinguishing agent.

Das Kühlfluid weist dazu brandhemmende Eigenschaften aus, kann also insbesondere nichtbrennbar und sauerstoffverdrängend sein, wie beispielsweise Kohlendioxid (CO2).For this purpose, the cooling fluid has fire-retardant properties, so it can in particular be non-combustible and displace oxygen, such as carbon dioxide (CO2).

Die Kühlplatte muss so ausgebildet sein, dass sie bei mechanischer und/oder thermischer Belastung eine Öffnung freigibt, die das Entweichen des Kühlfluids aus der Kühlplatte zur Brandvermeidung bzw. - bekämpfung ermöglicht.The cooling plate must be designed in such a way that, in the event of mechanical and / or thermal stress, it releases an opening which enables the cooling fluid to escape from the cooling plate in order to avoid or fight fires.

Erfindungsgemäß ist das Kühlfluid Kohlendioxid (CO2), da dieses auch ausgezeichnete Eigenschaften zur Brandbekämpfung aufweist.According to the invention, the cooling fluid is carbon dioxide (CO2), since this also has excellent fire fighting properties.

Zur Kühlung der Batteriezellen wird das Kohlendioxid in der Kühlplatte verdampft. Die Kühlplatte weist eine hohe Festigkeit auf um auch höheren Drücken, zum Beispiel bis zu 60 bar, standzuhalten.To cool the battery cells, the carbon dioxide is evaporated in the cooling plate. The cooling plate has a high strength to withstand higher pressures, for example up to 60 bar.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie de beigefügten Zeichnung angegeben.Developments of the invention are given in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Besonders bevorzugt weist die Kühlplatte mindestens eine Sollbruchstelle auf, die bei mechanischer und/oder thermischer Belastung öffnet.The cooling plate particularly preferably has at least one predetermined breaking point, which opens in the event of mechanical and / or thermal stress.

Die Sollbruchstelle öffnet bei Belastung bevorzugt zumindest auf eine den Batteriezellen zugewandte Seite der Kühlplatte hin. Die Sollbruchstelle kann dazu auf der den Batteriezellen zugewandten Seite der Kühlplatte angeordnet sein. Das Kühlfluid kann dadurch im Schadensfall gut zu den Batteriezellen gelangen.When loaded, the predetermined breaking point preferably opens at least on a side of the cooling plate facing the battery cells. The predetermined breaking point can for this purpose be arranged on the side of the cooling plate facing the battery cells. This means that the cooling fluid can easily reach the battery cells in the event of damage.

Die Kühlplatte und die Batteriezellen sind bevorzugt in einem Batteriegehäuse angeordnet und die Sollbruchstelle liegt im Inneren des Batteriegehäuses.The cooling plate and the battery cells are preferably arranged in a battery housing and the predetermined breaking point is inside the battery housing.

Bevorzugt öffnet dann die Sollbruchstelle bei mechanischer und/oder thermischer Belastung in einen Freiraum im Inneren des Batteriegehäuses, so dass das Kühlfluid im Inneren des Gehäuses direkt zu den Batteriezellen geleitet wird.In the event of mechanical and / or thermal loading, the predetermined breaking point then preferably opens into a free space in the interior of the battery housing, so that the cooling fluid in the interior of the housing is conducted directly to the battery cells.

Besonders vorteilhaft weist die Kühlplatte eine Vielzahl solcher Sollbruchstellen auf. Die Sollbruchstellen können insbesondere über die Fläche der Kühlplatte bzw. die Erstreckung der Batteriezellen an dieser Fläche verteilt sein, so dass alle Batteriezellen gut erreicht werden können. Dabei kann, insbesondere wenn die Sollbruchstellen ähnliche Brucheigenschaften aufweisen, eine Sollbruchstelle in der Nähe der höchsten Hitze bzw. mechanischen Belastung als Erste oder Einzige öffnen, so dass die Brandbekämpfung gezielt an der Stelle der höchsten Gefährdung erfolgt.The cooling plate particularly advantageously has a large number of such predetermined breaking points. The predetermined breaking points can in particular be distributed over the surface of the cooling plate or the extension of the battery cells on this surface, so that all battery cells can be easily reached. In this case, especially if the predetermined breaking points have similar breaking properties, a predetermined breaking point in the vicinity of the highest heat or mechanical load can be the first or only one to open, so that the fire fighting takes place specifically at the point of greatest danger.

Eine Freisetzung des Kühlfluids bei mechanischer und/oder thermischer Belastung der Kühlplatte kann ausschließlich über die Kühlplatte erfolgen. Die Verwendung weiterer Ventile, Öffnungen und/oder Betätigungseinrichtungen ist daher nicht erforderlich.A release of the cooling fluid in the event of mechanical and / or thermal loading of the cooling plate can only take place via the cooling plate. The use of further valves, openings and / or actuating devices is therefore not necessary.

Bevorzugt besteht die Kühlplatte aus Kunststoff.The cooling plate is preferably made of plastic.

Besonders bevorzugt besteht die Kühlplatte aus mehreren miteinander verklebten Kunststoffteilen.The cooling plate particularly preferably consists of several plastic parts glued to one another.

Die einzelnen Kunststoffteile können in Spritzgussbauweise gefertigt sein.The individual plastic parts can be manufactured using an injection molding method.

Die Kühlplatte ist bevorzugt elektrisch isolierend.The cooling plate is preferably electrically insulating.

Ein erfindungsgemäßes Batteriekühlsystem kann bevorzugt in einem Fahrzeug eingesetzt werden, insbesondere in einem Fahrzeug mit einer Klimatisierungseinrichtung für den Innenraum des Fahrzeuges.A battery cooling system according to the invention can preferably be used in a vehicle, in particular in a vehicle with an air conditioning device for the interior of the vehicle.

Dann kann das Kühlfluid, welches in der Kühlplatte verwendet wird, das Klimatisierungsfluid der Klimatisierungseinrichtung sein, insbesondere Kohlendioxid.The cooling fluid that is used in the cooling plate can then be the air conditioning fluid of the air conditioning device, in particular carbon dioxide.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

  • Fig. ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriekühlsystems.
The invention is described below by way of example with reference to the drawing.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a battery cooling system according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

In der Fig. ist ein erfindungsgemäßes Batteriekühlsystem dargestellt, umfassend eine Kühlplatte 1 aus Kunststoff zur Kühlung der nahe der Kühlplatte 1, insbesondere an der Kühlplatte 1 angeordneten Batteriezellen 2. In der Kühlplatte 1 strömt Kohlendioxid als Kühlfluid und kühlt bei dessen Verdampfung in der Kühlplatte 1 die benachbarten Batteriezellen 2. Die Kühlplatte 1 weist mehrere Sollbruchstellen 3 auf, durch welche bei starker mechanischer und/oder thermischer Belastung das Kühlfluid freigesetzt wird. Die Sollbruchstellen 3 können durch die Bildung der Kühlplatte 1 aus einzelnen Kühlplattenteilen an den beispielsweise geklebten Rändern der Kühlplattenteile entstanden sein und sich somit auch auf die den Batteriezellen 2 abgewandte Seite der Kühlplatte 1 erstrecken oder auch, beispielsweise nur an der den Batteriezellen 2 zugewandten Seite der Kühlplatte 1, eigens ausgebildet sein (siehe in der Fig. die zweite Sollbruchstelle von rechts). In einem Normalbetrieb verdampft das Kühlfluid, nämlich Kohlendioxid, in der Kühlplatte 1. Das Kohlendioxid steht dabei unter einem Druck von bis zu 60 bar. Die Kühlplatte 1 weist daher eine entsprechende Festigkeit auf, um diesem Druck stand zu halten. Das Kohlendioxid verdampft bei sehr niedrigen Temperaturen, zum Beispiel ca. 6 Grad Celsius. Durch eine mäßige Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs der Kühlplatte 1 wird eine Unterkühlung der Batteriezellen 2 verhindert.In the figure, a battery cooling system according to the invention is shown, comprising a cooling plate 1 made of plastic for cooling the near the cooling plate 1 , especially on the cooling plate 1 arranged battery cells 2 . In the cooling plate 1 carbon dioxide flows as a cooling fluid and cools as it evaporates in the cooling plate 1 the neighboring battery cells 2 . The cooling plate 1 has several predetermined breaking points 3 through which the cooling fluid is released in the event of strong mechanical and / or thermal stress. The predetermined breaking points 3 can through the formation of the cooling plate 1 from individual cooling plate parts at the, for example, glued edges of the cooling plate parts and thus also affecting the battery cells 2 remote side of the cooling plate 1 extend or also, for example only on the battery cells 2 facing side of the cooling plate 1 , be specially designed (see the second predetermined breaking point from the right in the figure). In normal operation, the cooling fluid, namely carbon dioxide, evaporates in the cooling plate 1 . The carbon dioxide is under a pressure of up to 60 bar. The cooling plate 1 therefore has sufficient strength to withstand this pressure. The carbon dioxide evaporates at very low temperatures, for example around 6 degrees Celsius. Due to the moderate thermal conductivity of the plastic of the cooling plate 1 the battery cells are undercooled 2 prevented.

In einem Fehlerfall, insbesondere wenn eine Batteriezelle 2 „thermisch durchgeht“, kann sich lokal eine Temperatur von ca. 400-1000 Grad Celsius einstellen. Gleichzeitig können brennbare Gase (Ventgas) in der Batterie auftreten. Die Kühlplatte 1 wird lokal entsprechend stark aufgeheizt und kann dadurch auch lokal mechanisch beschädigt werden, zum Beispiel durch Schmelzen des Kunststoffs. Durch das Öffnen einer oder mehrerer Sollbruchstellen 3 expandiert das unter Druck stehende Kohlendioxid in das Innere des Batteriegehäuses 4. Es kommt zu einer starken Abkühlung der Gase im Batteriesystem und zu einer Verdrängung der Ventgase. Ein bereits bestehender Brand kann erstickt werden.In the event of a fault, especially if a battery cell 2 “Thermally runs through”, a temperature of approx. 400-1000 degrees Celsius can set in locally. At the same time, flammable gases (vent gas) can occur in the battery. The cooling plate 1 is correspondingly strongly heated locally and can therefore also be mechanically damaged locally, for example by melting the plastic. By opening one or more predetermined breaking points 3 the pressurized carbon dioxide expands into the interior of the battery case 4th . The gases in the battery system cool down considerably and the vent gases are displaced. An already existing fire can be smothered.

Das Kühlfluid wird in die Kühlplatte 1 mittels eines Zulaufes 5 eingebracht und kann die Kühlplatte 1 über einen Ablauf 6 verlassen. Zulauf 5 und Ablauf 6 können beispielsweise mit einer nicht dargestellten Klimatisierungseinrichtung eines Fahrzeuges verbunden sein. Das Kohlendioxid das als Klimagas der Klimatisierungseinrichtung verwendet wird, kann somit zur Kühlung und Brandbekämpfung durch die Kühlplatte 1 genutzt werden. Ein gesondertes Ventil zur Freisetzung des Kohlendioxids ist nicht erforderlich.The cooling fluid is in the cooling plate 1 by means of an inlet 5 introduced and can the cooling plate 1 over a sequence 6th leave. Intake 5 and expiration 6th can, for example, be connected to an air conditioning device, not shown, of a vehicle. The carbon dioxide that is used as the climate gas of the air conditioning device can thus be used for cooling and fire fighting through the cooling plate 1 be used. A separate valve for releasing the carbon dioxide is not required.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
KühlplatteCooling plate
22
BatteriezelleBattery cell
33
SollbruchstellePredetermined breaking point
44th
BatteriegehäuseBattery case
55
ZulaufIntake
66th
Ablaufprocedure

Claims (10)

Batteriekühlsystem, umfassend eine Kühlplatte (1) zur Kühlung von nahe der Kühlplatte (1) angeordneten Batteriezellen (2), wobei ein Kühlfluid in der Kühlplatte (1) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid Kohlendioxid ist, wobei das Kohlendioxid unter einem Druck von bis zu 60 bar steht und zur Kühlung das Kohlendioxid in der Kühlplatte (1) verdampft, wobei die Kühlplatte (1) eine hohe Festigkeit aufweist, um diesem Druck stand zu halten, wobei die Kühlplatte (1) so ausgelegt ist, dass sie bei starker mechanischer und/oder thermischer Belastung an der Stelle der mechanischen und/oder thermischen Belastung das Kühlfluid freisetzt.Battery cooling system comprising a cooling plate (1) for cooling battery cells (2) arranged near the cooling plate (1), a cooling fluid being used in the cooling plate (1), characterized in that the cooling fluid is carbon dioxide, the carbon dioxide being under pressure of up to 60 bar and the carbon dioxide evaporates in the cooling plate (1) for cooling, the cooling plate (1) having a high strength in order to withstand this pressure, the cooling plate (1) being designed in such a way that it can withstand strong mechanical and / or thermal load releases the cooling fluid at the point of mechanical and / or thermal load. Batteriekühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) mindestens eine Sollbruchstelle (3) aufweist, die bei mechanischer und/oder thermischer Belastung öffnet.Battery cooling system after Claim 1 , characterized in that the cooling plate (1) has at least one predetermined breaking point (3) which opens under mechanical and / or thermal stress. Batteriekühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (3) zumindest auf eine den Batteriezellen (2) zugewandte Seite der Kühlplatte (1) hin öffnet.Battery cooling system after Claim 2 , characterized in that the predetermined breaking point (3) opens at least on a side of the cooling plate (1) facing the battery cells (2). Batteriekühlsystem nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) und die Batteriezellen (2) in einem Batteriegehäuse (4) angeordnet sind und die Sollbruchstelle (3) im Inneren des Batteriegehäuses (4) liegt.Battery cooling system according to at least one of the Claims 2 to 3 , characterized in that the cooling plate (1) and the battery cells (2) are arranged in a battery housing (4) and the predetermined breaking point (3) is inside the battery housing (4). Batteriekühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (3) bei mechanischer und/oder thermischer Belastung in einen Freiraum im Inneren des Batteriegehäuses (4) öffnet.Battery cooling system after Claim 4 , characterized in that the predetermined breaking point (3) opens into a free space in the interior of the battery housing (4) in the event of mechanical and / or thermal stress. Batteriekühlsystem nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) eine Vielzahl solcher Sollbruchstellen (3) aufweist.Battery cooling system according to at least one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the cooling plate (1) has a plurality of such predetermined breaking points (3). Batteriekühlsystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Freisetzung des Kühlfluids bei mechanischer und/oder thermischer Belastung der Kühlplatte (1) ausschließlich über die Kühlplatte (1) erfolgt.Battery cooling system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling fluid is released exclusively via the cooling plate (1) in the event of mechanical and / or thermal loading of the cooling plate (1). Batteriekühlsystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1) aus Kunststoff besteht.Battery cooling system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling plate (1) consists of plastic. Batteriekühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (1)aus mehreren miteinander verklebten Kunststoffteilen besteht.Battery cooling system after Claim 8 , characterized in that the cooling plate (1) consists of several plastic parts glued together. Fahrzeug mit einer Klimatisierungseinrichtung und einem Batteriekühlsystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlfluid, welches in der Kühlplatte (1) verwendet wird, das Klimatisierungsfluid der Klimatisierungseinrichtung ist.Vehicle with an air conditioning device and a battery cooling system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling fluid which is used in the cooling plate (1) is the air conditioning fluid of the air conditioning device.
DE102014204263.1A 2014-03-07 2014-03-07 Battery cooling system Active DE102014204263B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014204263.1A DE102014204263B4 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Battery cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014204263.1A DE102014204263B4 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Battery cooling system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014204263A1 DE102014204263A1 (en) 2015-09-10
DE102014204263B4 true DE102014204263B4 (en) 2021-07-08

Family

ID=53883998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014204263.1A Active DE102014204263B4 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Battery cooling system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014204263B4 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015119193A1 (en) * 2015-11-07 2017-05-11 Terex MHPS IP Management GmbH Battery module for a traction drive and transport vehicle hereby
DE102017116981A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Lion Smart Gmbh Temperature control device for a temperature control of a battery system, battery system and method for tempering and / or extinguishing a battery system
DE102017214881A1 (en) 2017-08-25 2019-02-28 Audi Ag System for fixing cooling elements
DE102018132177A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-18 Webasto SE Temperature control system
DE102018221942A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Cell housing with extinguishing effect
DE102020133002A1 (en) 2020-12-10 2022-06-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Battery cooling system with extinguishing function
DE102021203945A1 (en) 2021-04-21 2022-10-27 Mahle International Gmbh Temperature control device for an energy store

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259940A (en) 1996-03-26 1997-10-03 Nissan Motor Co Ltd Battery pack for electric vehicle
DE10123178A1 (en) 2001-05-12 2002-11-14 Daimler Chrysler Ag Method for lowering the temperature in the passenger compartment of a motor vehicle, involves setting of the target temperature level much lower than its normal value
DE102008059968A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Method for operation of lithium ion battery of motor vehicle, involves fluidically connecting inner space of battery with refrigerant circuit of battery by emergency line, and guiding refrigerant from refrigerant circuit into inner space
DE102008059948A1 (en) 2008-12-02 2010-06-17 Behr Gmbh & Co. Kg Method for preventing and/or fighting fire in lithium-ion battery of motor vehicle, involves temporarily introducing fire extinguishing agent from agent storage into battery interior for fire prevention and/or fire-fighting
DE102012215736A1 (en) 2012-09-05 2013-07-25 Continental Automotive Gmbh Cooling device for energy storage device used in motor vehicle e.g. hybrid car, has canceler that is arranged such that outflow of coolant from coolant channel is enabled based on predetermined condition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259940A (en) 1996-03-26 1997-10-03 Nissan Motor Co Ltd Battery pack for electric vehicle
DE10123178A1 (en) 2001-05-12 2002-11-14 Daimler Chrysler Ag Method for lowering the temperature in the passenger compartment of a motor vehicle, involves setting of the target temperature level much lower than its normal value
DE102008059968A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Method for operation of lithium ion battery of motor vehicle, involves fluidically connecting inner space of battery with refrigerant circuit of battery by emergency line, and guiding refrigerant from refrigerant circuit into inner space
DE102008059948A1 (en) 2008-12-02 2010-06-17 Behr Gmbh & Co. Kg Method for preventing and/or fighting fire in lithium-ion battery of motor vehicle, involves temporarily introducing fire extinguishing agent from agent storage into battery interior for fire prevention and/or fire-fighting
DE102012215736A1 (en) 2012-09-05 2013-07-25 Continental Automotive Gmbh Cooling device for energy storage device used in motor vehicle e.g. hybrid car, has canceler that is arranged such that outflow of coolant from coolant channel is enabled based on predetermined condition

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014204263A1 (en) 2015-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014204263B4 (en) Battery cooling system
DE102016206851B3 (en) Extinguishing method and extinguishing device for introducing at least one extinguishing agent into a battery
DE102008059948A1 (en) Method for preventing and/or fighting fire in lithium-ion battery of motor vehicle, involves temporarily introducing fire extinguishing agent from agent storage into battery interior for fire prevention and/or fire-fighting
DE102008059968A1 (en) Method for operation of lithium ion battery of motor vehicle, involves fluidically connecting inner space of battery with refrigerant circuit of battery by emergency line, and guiding refrigerant from refrigerant circuit into inner space
DE102016200368A1 (en) A battery system and method for canceling or preventing a fire of a battery module in a battery system
EP2045852B1 (en) Method for cooling of an energy storage device
DE102014210158B4 (en) Vehicle with an electrical energy store and method for fire prevention in an electrical energy store
DE202007011578U1 (en) Arrangement with an air conditioner and an energy storage
DE102013016797A1 (en) Device for emergency cooling of a battery
AT515312B1 (en) battery module
DE102018210151A1 (en) Vehicle with a high-voltage battery
WO2013020699A2 (en) Method for extinguishing a fire in an electrochemical device arranged in a container, and container
DE102012018051A1 (en) Traction battery i.e. lithium ion battery, for e.g. electric car, has closure element automatically openable above predetermined temperature, and fire extinguishing agent terminal provided at outer cooling circuit branches
WO2011054582A1 (en) Emergency cooling method and emergency cooling system
DE202019102367U1 (en) Fire suppression system for battery systems
DE102008059942A1 (en) Fire prevention- or fire fighting method for battery of vehicle, particularly motor vehicle, involves selecting cooling medium of climate cycle as extinguishing agent, where cooling medium guiding line is provided with emergency openings
DE102018210152A1 (en) Vehicle with a high-voltage battery
DE102010013033A1 (en) Device for refrigeration of e.g. lithium ion battery in electrical car, has heat exchanger for refrigeration of cooling medium that is formed as non-electrically conductive liquid and fed into housing in circuit by conveyor
DE102016217028A1 (en) Safety system for a pressure vessel of a vehicle
DE102019131386A1 (en) Cooling and emergency system for a battery
DE102020131111A1 (en) Method and cooling arrangement for cooling and extinguishing an overheated battery module of a high-voltage battery for a motor vehicle
DE102020207261A1 (en) Thermal pressure relief device (TPRD), gas pressure accumulator and gas pressure accumulator system with TPRD and method for thermal overpressure protection
DE102013002777B4 (en) Device for storing gas under high pressure
DE102018007664A1 (en) battery
DE102014003587A1 (en) Gas tank, motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SAMSUNG SDI CO., LTD., YONGIN-SI, KR

Free format text: FORMER OWNER: MAGNA STEYR BATTERY SYSTEMS GMBH & CO OG, ZETTLING, AT

R082 Change of representative

Representative=s name: GULDE & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZL, DE

R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0010655400

Ipc: H01M0010656400

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final