DE102018218658A1

DE102018218658A1 - Kühlmittelkühlungs-batterie

Info

Publication number: DE102018218658A1
Application number: DE102018218658.8A
Authority: DE
Inventors: Jun Seok Choi; Yong Jae Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2019-12-12
Also published as: US10938076B2; KR20190140669A; CN110600830A; KR102663541B1; US20190379093A1

Abstract

Eine Batterie vom Kühlmittelkühlungstyp ist geliefert. Die Kühlmittelkühlungs-Batterie enthält Batteriezellen, die jeweils Streifen aufweisen, um die Batteriezellen durch die jeweiligen Streifen miteinander elektrisch zu verbinden. Die jeweiligen Streifen der Batteriezellen sind in einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet. Zudem enthält die Batterie Sammelschienen, die jeweils die Streifen der benachbarten Batteriezellen der mehreren Batteriezellen miteinander zusammenschalten, um eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen zu bilden, und einen Kühlmittelkanal, der mit den mehreren Sammelschienen verbunden ist und ein Kühlmittel aufweist, das in demselben strömt.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Batterie vom Kühlmittelkühlungstyp und genauer eine Batterie vom Kühlmittelkühlungstyp, die einen Kühlkanal und eine Kühlplatte zwischen Batteriezellen der Batterie beseitigt und dadurch die Volumen-Energiedichte der Batterie erhöht.
Beschreibung der verwandten Technik
Probleme der Erderwärmung und Umweltverschmutzung, die durch die Verwendung von fossilen Brennstoffen verursacht wurden, haben zu einer aktiven Forschung und Entwicklung von umweltfreundlichen Fahrzeugen geführt, die Schadstoffemissionen in der Automobilindustrie reduzieren, und der Markt für solche Fahrzeuge wächst allmählich. An sich wurden umweltfreundliche Fahrzeuge, ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug und ein Plug-In-Hybridfahrzeug, die anstelle von Verbrennungsmotoren, die eine Antriebskraft durch Verbrennen von fossilen Brennstoffen erzeugen, Elektromotoren verwenden, die eine Antriebskraft unter Verwendung von elektrischer Energie erzeugen, entwickelt. Diese umweltfreundlichen Fahrzeuge, die elektrische Energie verwenden, ein Elektrofahrzeug und ein Plug-In-Hybridfahrzeug, sind derart konfiguriert, dass Elektrizität von einer mit dem Netz gekoppelten externen Ladeeinrichtung zum Laden einer Batterie innerhalb eines Fahrzeugs zugeführt wird und die in die Batterie geladene und in derselben gespeicherte Elektrizität zum Erzeugen von kinetischer Energie für ein sich bewegendes Fahrzeug verwendet wird.
Die in solchen umweltfreundlichen Fahrzeugen verwendete Batterie muss eine hohe Ausgangsleistung aufweisen und erzeugt folglich eine erhebliche Menge an Wärme. Folglich ist es wichtig, die in der Batterie erzeugte Wärme abzuführen, um die Leistung und Lebensdauer derselben zu verbessern. In der verwandten Technik wurde ein direktes Luftkühlungssystem als Kühlsystem zum Abführen der Wärme einer Batterie geliefert, bei der eine Kühlluft direkt zwischen mehrere Zellen einer Batterie zugeführt wird. Zudem wurde ein indirektes Flüssigkeitskühlungssystem entwickelt, bei dem ein Kanal mit einem in demselben strömenden Kühlmittel auf einer Seite einer Batterie bereitgestellt wird und eine Kühlplatte, die mit dem Kühlkanal in Kontakt steht, zwischen den mehreren Zellen positioniert wird, wodurch Wärme der Batteriezellen zu dem Kühlkanal abgeführt wird, etc.
Das direkte Luftkühlungssystem in der verwandten Technik erfordert einen Raum, das heißt, einen Luftzwischenraum, um zu ermöglichen, dass Kühlluft zwischen den mehreren Batteriezellen einer Batterie strömt. Des Weiteren erfordert das indirekte Flüssigkeitskühlungssystem eine Kühlplatte mit einer vorbestimmten Dicke bzw. Stärke zwischen den Batteriezellen. Da solch ein Kühlsystem für eine Batterie in der verwandten Technik den Luftzwischenraum oder die Kühlplatte zwischen den Batteriezellen enthalten muss, werden die Batteriezellen folglich in einem regelmäßigen Abstand angeordnet, was zu einer Vergrößerung des Volumens der Batterie führt. Mit anderen Worten ist das Kühlsystem für eine Batterie in der verwandten Technik dadurch problematisch, dass die Volumen-Energiedichte, die die Ausgangsleistung relativ zu dem Volumen der Batterie darstellt, verringert wird.
Voranstehendes soll lediglich beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung helfen und nicht bedeuten, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Bereiches der verwandten Technik liegt, die jemandem mit Fähigkeiten in der Technik bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung liefert folglich eine Batterie vom Kühlmittelkühlungstyp bzw. eine Kühlmittelkühlungs-Batterie, die zum Vergrößern der Volumen-Energiedichte durch Umsetzen einer ausgezeichneten Batteriekühlleistung ohne Erfordern eines Kühlkanals oder einer Kühlplatte zwischen den Batteriezellen fähig ist, die die Batterie bilden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kühlmittelkühlungs-Batterie Folgendes enthalten: eine Vielzahl von Batteriezellen, die jeweils Streifen aufweisen, um die Batteriezellen durch die jeweiligen Streifen miteinander elektrisch zu verbinden, wobei die jeweiligen Streifen der mehreren Batteriezellen in einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet sind; eine Vielzahl von Sammelschienen, die die Streifen der benachbarten Batteriezellen der Batteriezellen miteinander zusammenschalten, um eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen zu bilden; und einen Kühlmittelkanal, der mit den Sammelschienen verbunden ist und ein Kühlmittel aufweist, das in demselben strömt.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Batterie ferner ein ebenförmiges Sammelschienengehäuse enthalten, das die Vielzahl von Sammelschienen aufweist, die an einer Unterseite desselben angebracht sind. Der Kühlmittelkanal kann an einer Oberseite des Sammelschienengehäuses angebracht sein. Zudem kann das Sammelschienengehäuse aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Der Kühlmittelkanal kann aus dem gleichen Material wie das Sammelschienengehäuse bestehen. Ferner kann das Sammelschienengehäuse eine Öffnung enthalten, durch die die Sammelschiene nach oben aus einer Oberseite des Sammelschienengehäuses freiliegend ist. Schweißenergie kann zu einer Oberseite der Sammelschiene emittiert werden, die durch die Öffnung freiliegend ist, um folglich die Sammelschiene und die unter der Sammelschiene positionierten Streifen miteinander zu verschweißen.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Kühlmittelkühlungs-Batterie Folgendes enthalten: eine Vielzahl von Batteriezellen, die jeweils Streifen aufweisen, um die Batteriezellen durch die jeweiligen Streifen miteinander elektrisch zu verbinden, wobei die jeweiligen Streifen der Batteriezellen in einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet sind; und eine Vielzahl von Sammelschienenanordnungen, die jeweils eine Vielzahl von Sammelschienen aufweisen, die jeweils die Streifen eines Teils der Batteriezellen miteinander zusammenschalten, wobei der Teil der Batteriezellen zueinander benachbart angeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Teil der Batteriezellen zu bilden, und die ein ebenförmiges Sammelschienengehäuse aufweisen, das die Vielzahl von Sammelschienen aufweist, die an einer Unterseite desselben angebracht sind. Die Sammelschienenanordnung kann einen an einer Oberseite des Sammelschienengehäuses angebrachten Kühlkanal aufweisen und die Vielzahl von Sammelschienenanordnungen kann derart konfiguriert sein, dass die jeweiligen Kühlmittelkanäle derselben in einer Richtung angeordnet sind, in der die Batteriezellen ausgerichtet sind, und miteinander verbunden sind.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Sammelschienengehäuse aus einem Kunststoffmaterial bestehen und der Kühlmittelkanal aus dem gleichen Material wie das Sammelschienengehäuse bestehen. Zudem kann das Sammelschienengehäuse eine Öffnung enthalten, durch die die Sammelschiene nach oben aus einer Oberseite des Sammelschienengehäuses freiliegend ist. Schweißenergie kann zu einer Oberseite der Sammelschiene emittiert werden, die durch die Öffnung freiliegend ist, um die Sammelschiene und die unter der Sammelschiene positionierten Streifen miteinander zu verschweißen.
Nach der Kühlmittelkühlungs-Batterie kann eine in den Streifen der Batteriezellen erzeugte Wärme durch die Sammelschienen, die mit den Streifen der Batteriezellen der Batterie direkt verbunden sind, und durch den mit den Sammelschienen verbundenen Kühlmittelkanal effizient abgeführt werden. Insbesondere können nach der Kühlmittelkühlungs-Batterie die Streifen, an denen die größte Menge an Wärme in der Batteriezelle erzeugt wird, gekühlt werden und folglich kann eine Wirkung der Batteriekühlung maximiert werden. Selbst wenn die Kühlplatte zwischen den mehreren Batteriezellen weggelassen wird, kann zudem eine ausgezeichnete Kühlleistung im Vergleich zu einem indirekten Flüssigkeitskühlungssystem mit der Kühlplatte in der verwandten Technik umgesetzt werden. Folglich kann nach der Kühlmittelkühlungs-Batterie der vorliegenden Erfindung das Volumen der gesamten Batterie durch Weglassen der Bereitstellung der Kühlplatte zwischen den Batteriezellen verringert werden, wobei dadurch eine Erhöhung der Volumen-Energiedichte der Batterie erzielt wird.
Figurenliste
Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen eindeutiger verständlich sein, in denen:

1 eine Perspektivansicht ist, die eine Kühlmittelkühlungs-Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Draufsicht ist, die die Kühlmittelkühlungs-Batterie nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Teilschnittansicht ist, die die Kühlmittelkühlungs-Batterie nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die einen teilweise weggeschnittenen Schnitt zeigt, der entlang einer Linie B-B' in 2 genommen wurde; und
4 eine detaillierte Ansicht ist, die eine Kühlmittelkühlungs-Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit anderen alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Überall in den Zeichnungen werden sich die gleichen Bezugsnummern auf die gleichen oder ähnliche Teile beziehen.
1 ist eine Perspektivansicht, die eine Kühlmittelkühlungs-Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Draufsicht, die die Kühlmittelkühlungs-Batterie nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 3 ist eine Teilschnittansicht, die die Kühlmittelkühlungs-Batterie nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die einen teilweise weggeschnittenen Schnitt zeigt, der entlang der Linie B-B' in 2 genommen wurde, und 4 ist eine detaillierte Ansicht, die eine Kühlmittelkühlungs-Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Bezug auf die 1 bis 3 kann eine Kühlmittelkühlungs-Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Batteriezellen 11, eine Vielzahl von Sammelschienen 13 und einen Kühlmittelkanal 15 enthalten. Jede Batteriezelle 11 ist eine Einheit zum Speichern einer vorbestimmten Menge an elektrischer Energie. Die Vielzahl von Batteriezellen 11 können ein elektrisches Verbindungsverhältnis miteinander bilden und dieses Verbindungsverhältnis kann durch selektives Einsetzen einer Struktur einer Reihenschaltung oder Parallelschaltung nach Bedarf ausgebildet werden. Die Spannung und Kapazität der gesamten Batterie kann durch die Anzahl an Batteriezellen 11 und durch das Verbindungsverhältnis zwischen denselben bestimmt werden.
Die Batteriezelle 11 kann Streifen 111 enthalten, die als Elektroden wirken, durch die in der Batteriezelle 11 gespeicherte elektrische Energie in Form eines Stroms beim Entladen ausgegeben werden kann, wohingegen elektrische Energie, die in der Batteriezelle 11 zu speichern ist, in Form eines Stroms beim Laden zugeführt werden kann. Die Vielzahl von Batteriezellen 11 können durch eine Verbindung zwischen den jeweiligen Streifen 111 derselben miteinander elektrisch verbunden werden. Die Vielzahl von Batteriezellen 11 können derart angeordnet werden, dass die jeweiligen Streifen 111 derselben in einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet werden, und folglich kann eine elektrische Verbindung zwischen den Streifen 111 der Batteriezellen 11 ausgebildet werden.
Die 1 bis 4 zeigen ein Beispiel, bei dem sowohl ein Streifen 111, der als positive (+) Elektrode wirkt, als auch ein Streifen 111, der als negative (-) Elektrode wirkt, auf einer Seite einer rechteckförmigen Batteriezelle 11 angeordnet sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise werden für eine rechteckförmige Batteriezelle mit einer Struktur, bei der Streifen 111 mit sich voneinander unterscheidenden Polaritäten auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Batteriezelle angeordnet sind, die Sammelschienen und der Kühlmittelkanal, die später beschrieben werden, jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten der Batteriezelle installiert werden, wo die Streifen 111 angeordnet sind.
Die Sammelschienen 13 können eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen 11 bilden und jede Sammelschiene 13 kann mit den Streifen 111 von zumindest zwei Batteriezellen 11 verbunden werden, um eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen 11 zu bilden, die miteinander verbunden sind. Beispielsweise kann die Sammelschiene 13 mit einer Platte aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer (Cu), Aluminium (A1) etc., implementiert werden und durch Schweißen etc. mit den Streifen 111 der Batteriezellen 11 verschweißt werden, wobei die Streifen aus einem ähnlichen Materials wie die Sammelschiene 13 bestehen.
Der Kühlkanal 15 ist eine Art von Rohr, durch das ein Kühlmittel strömen kann, und der Kühlkanal 15 kann mit den Sammelschienen 13 direkt oder indirekt verbunden werden. In Anbetracht der Tatsache, dass der Kühlmittelkanal 15 mit den Leitfähigkeit aufweisenden Sammelschienen 13 direkt oder indirekt verbunden wird, kann der Kühlmittelkanal 15 aus einem Kunststoffmaterial bestehen, das keine Leitfähigkeit aufweist. Eine Struktur, bei der die Sammelschienen 13 mit dem Kühlmittelkanal 15 direkt verbunden werden, kann durch Anwenden eines Prozesses zum Verbinden des Metallmaterials und des Kunststoffmaterials miteinander, beispielsweise ein Fügeprozesses, wie beispielsweise Nahtschweißen oder Löten, umgesetzt werden.
In 1 weist der Kühlmittelkanal 15 eine kreisförmige Form im Querschnitt auf, aber verschiedene Modifikationen können nach Bedarf erfolgen. Die Kühlmittelkühlungs-Batterie nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner ein ebenförmiges Sammelschienengehäuse 17 enthalten, an dem die Sammelschienen 13 angebracht werden, um folglich die Sammelschienen 13 auf erwünschte Positionen auszurichten.
Das Sammelschienengehäuse 17 kann die Sammelschienen 13 aufweisen, die an einer Unterseite desselben an Positionen angebracht sind, die den Streifen 111 entsprechen, die gemäß einer Anordnungsstruktur der Batteriezellen 11 miteinander elektrisch zu verbinden sind. Das Sammelschienengehäuse 17 kann eine Öffnung 171 enthalten, die durch eine Oberseite und die Unterseite des Sammelschienengehäuses 17 an einer Position geht, an der jede Sammelschiene 13 angebracht ist, so dass die Sammelschiene 13, die an der Unterseite des Sammelschienengehäuses 17 angebracht ist, nach oben aus der Oberseite des Sammelschienengehäuses 17 freiliegend ist. Die Öffnung 171 kann ermöglichen, dass Schweißenergie, wie beispielsweise ein Laser, zu der Sammelschiene 13, die durch die Öffnung 171 freiliegend ist, in einem Prozess zum Verschweißen der Sammelschiene 13 mit den Streifen 111 emittiert wird.
Bei dem Beispiel, bei dem das Sammelschienengehäuse 17 vorgesehen ist, kann der Kühlmittelkanal 115 an der Oberseite des Sammelschienengehäuses 17 angebracht werden. In Anbetracht der Tatsache, dass das Sammelschienengehäuse 17 mit den Leitfähigkeit aufweisenden Sammelschienen 13 direkt oder indirekt verbunden werden kann, kann das Sammelschienengehäuse 17 auch aus einem Kunststoffmaterial bestehen, das keine Leitfähigkeit aufweist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Sammelschienengehäuse 17 aus dem gleichen Material wie der Kühlmittelkanal 15 bestehen. Das Sammelschienengehäuse 17 kann mit dem Kühlmittelkanal 15 einstückig hergestellt werden. Die Sammelschienen 13 können an dem Sammelschienengehäuse 17 durch einen Fügeprozess, wie beispielsweise Nahtschweißen oder Löten, angebracht werden, der ein Prozess zum Verbinden des Metallmaterials und des Kunststoffmaterials miteinander ist. Indessen können bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Sammelschienen 13, der Kühlmittelkanal 15 und das Sammelschienengehäuse 17 als eine Anordnung mit einer Modulstruktur umgesetzt werden.
4 ist eine detaillierte Ansicht, die eine Kühlmittelkühlungs-Batterie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 4 gezeigt, können mehrere Sammelschienen 13, ein Kühlmittelkanal 15 und ein Sammelschienengehäuse 17 eine Sammelschienenanordnung A derart bilden, dass die Sammelschienenanordnung auf einen Teil der mehreren Batteriezellen 11 angewandt wird, wobei der Teil der Batteriezellen in sukzessiver Weise zueinander benachbart angeordnet ist. Eine erforderte Anzahl an Sammelschienenanordnungen A kann bestimmt werden und die Sammelschienenanordnungen A können auf der Oberseite der Batteriezellen 11 angeordnet werden und dann kann die Oberseite jeder Sammelschiene 13, die durch eine Öffnung 171 des Sammelschienengehäuses 17 freiliegend ist, mit Schweißenergie versorgt werden, um die Sammelschiene 13 und die Streifen 111 der Batteriezellen 11 miteinander zu verschweißen. Danach können der Kühlmittelkanal 15 jeder Sammelschienenanordnung A und der Kühlmittelkanal 15 einer benachbarten Sammelschienenanordnung A miteinander verbunden werden, um wasserundurchlässig zu sein, wobei dadurch eine Batterie vervollständigt wird. Der Kühlmittelkanal 15 jeder Sammelschienenanordnung A kann positioniert werden, um zu ermöglichen, dass ein Kühlmittel in eine Richtung strömt, in der die Batteriezellen 11 gestapelt und ausgerichtet werden.
Die oben beschriebenen strukturellen Charakteristiken ermöglichen, dass die in der Batteriezelle 11 erzeugte Wärme zu den Sammelschienen 13 durch die Streifen 111 der Batteriezelle 11 übertragen wird, und die zuvor zu den Sammelschienen 13 übertragene Wärme kann dann zu dem Kühlmittelkanal 15 übertragen werden, wodurch die Wärme zu der Außenseite der Batteriezelle 11 durch ein Kühlmittel abgeführt werden kann, das durch den Kühlmittelkanal 15 strömt. Insbesondere kann bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Wärme durch die direkt an den Streifen 111 der Batteriezellen 11 angebrachten Sammelschienen 13 und durch einen Wärmeübertragungsweg des Kühlmittelkanals 15, der mit den Sammelschienen 13 verbunden ist, abgeführt werden, wobei folglich der Wärmeübertragungsweg verkürzt und die Kühleffizienz verbessert wird. Des Weiteren kann bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Wärme zu der Außenseite der Batteriezelle 11 direkt von den Streifen 111, an denen die größte Menge an Wärme in der Batteriezelle 11 erzeugt wird, abgeführt werden und folglich kann die Kühleffizienz erheblich verbessert werden. Folglich kann es bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich sein, die Bereitstellung eines Luftzwischenraumes oder einer Kühlplatte zwischen mehreren Batteriezellen einer Batterie in der verwandten Technik wegzulassen, um das Volumen der Batterie selbst zu verringern, was zu einer beachtlichen Erhöhung der Volumen-Energiedichte führt.
Zwar wurde eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben, aber jemand mit Fähigkeiten in der Technik wird einsehen, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Bereich und Wesen der Erfindung abzuweichen, die in den beiliegenden Ansprüchen offenbart sind.

Claims

Kühlmittelkühlungs-Batterie, aufweisend: eine Vielzahl von Batteriezellen, die jeweils Streifen aufweisen, um die Batteriezellen durch die jeweiligen Streifen miteinander elektrisch zu verbinden, wobei die jeweiligen Streifen der Vielzahl von Batteriezellen in einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet sind; eine Vielzahl von Sammelschienen, die die Streifen von benachbarten Batteriezellen der Vielzahl von Batteriezellen miteinander zusammenschalten, um eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen zu bilden; und einen Kühlmittelkanal, der mit den mehreren Sammelschienen verbunden ist und ein Kühlmittel aufweist, das in demselben strömt.
Batterie nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein ebenförmiges Sammelschienengehäuse, das die Vielzahl von Sammelschienen aufweist, die an einer Unterseite desselben angebracht sind, wobei der Kühlmittelkanal an einer Oberseite des Sammelschienengehäuses angebracht ist.
Batterie nach Anspruch 2, wobei das Sammelschienengehäuse aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Batterie nach Anspruch 2, wobei der Kühlmittelkanal aus einem gleichen Material wie das Sammelschienengehäuse besteht.
Batterie nach Anspruch 2, wobei das Sammelschienengehäuse eine Öffnung enthält, durch die die Sammelschiene nach oben aus einer Oberseite des Sammelschienengehäuses freiliegend ist.
Batterie nach Anspruch 5, wobei Schweißenergie zu einer Oberseite der durch die Öffnung freiliegenden Sammelschiene emittiert wird, um die Sammelschiene und die unter der Sammelschiene positionierten Streifen miteinander zu verschweißen.
Kühlmittelkühlungs-Batterie, aufweisend: eine Vielzahl von Batteriezellen, die jeweils Streifen aufweisen, um die Batteriezellen durch die jeweiligen Streifen miteinander elektrisch zu verbinden, wobei die jeweiligen Streifen der Vielzahl von Batteriezellen in einer unidirektionalen Ausrichtung angeordnet sind; und eine Vielzahl von Sammelschienenanordnungen, die jeweils eine Vielzahl von Sammelschienen aufweisen, die jeweils die Streifen eines Teils der Vielzahl von Batteriezellen miteinander zusammenschalten, wobei der Teil der Batteriezellen benachbart zueinander angeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Teil der Batteriezellen zu bilden, und ein ebenförmiges Sammelschienengehäuse aufweisen, das die Vielzahl von Sammelschienen aufweist, die an einer Unterseite desselben angebracht sind, wobei jede Sammelschienenanordnung einen Kühlmittelkanal aufweist, der an einer Oberseite des Sammelschienengehäuses angebracht ist, wobei die jeweiligen Kühlmittelkanäle der Vielzahl von Sammelschienenanordnungen in einer Richtung angeordnet sind, in der die Batteriezellen ausgerichtet sind und die Kühlmittelkanäle jeder Sammelschienenanordnung miteinander verbunden sind.
Batterie nach Anspruch 7, wobei das Sammelschienengehäuse aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Batterie nach Anspruch 8, wobei der Kühlmittelkanal aus einem gleichen Material wie das Sammelschienengehäuse besteht.
Batterie nach Anspruch 7, wobei das Sammelschienengehäuse eine Öffnung enthält, durch die die Sammelschiene nach oben aus einer Oberseite des Sammelschienengehäuses freiliegend ist.
Batterie nach Anspruch 10, wobei Schweißenergie zu einer Oberseite der durch die Öffnung freiliegenden Sammelschiene emittiert wird, um die Sammelschiene und die unter der Sammelschiene positionierten Streifen miteinander zu verschweißen.