DE102019127581B3 - Energiespeicher mit einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen und Verfahren zur Herstellung einer Kühlplatte eines Energiespeichers - Google Patents

Energiespeicher mit einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen und Verfahren zur Herstellung einer Kühlplatte eines Energiespeichers Download PDF

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Abstract

Energiespeicher mit einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen (20), welche nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind, und einer Mehrzahl vom Kühlplatten (30), wobei jeweils eine Kühlplatte (30) zwischen zwei zueinander benachbarten Energiespeicherzellen (20) angeordnet ist, wobei die Kühlplatte (30) mindestens zwei plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) aufweist, welche parallel zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine der plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) an ihrer der anderen plattenartigen Wandung (32, 34, 52, 54, 56) zugewandten Fläche mindestens eine Aussparung (42, 58) aufweist, wobei die mindestens eine Aussparung (42, 58) ausschließlich an ihrer der anderen plattenartigen Wandung (32, 34, 52, 54, 56) zugewandten Fläche vorgesehen ist und einen Kühlmittelkanal (48) bildet, wobei die mindestens zwei plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) miteinander einstückig aus einem an einer Biegelinie (44, 60, 62) um 180° gefalteten Blech hergestellt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher mit einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen, welche nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind, und einer Mehrzahl von Kühlplatten, wobei jeweils eine Kühlplatte zwischen zwei zueinander benachbarten Energiespeicherzellen angeordnet ist, wobei die Kühlplatte mindestens zwei plattenartige Wandungen aufweist, welche parallel zueinander angeordnet sind, wobei mindestens eine der plattenartigen Wandungen an ihrer der anderen plattenartigen Wandung zugewandten Fläche mindestens eine Aussparung aufweist, wobei die mindestens eine Aussparung ausschließlich an ihrer der anderen plattenartigen Wandung zugewandten Fläche vorgesehen ist und einen Kühlmittelkanal bildet.
  • Beim Entladen und Aufladen von Energiespeichern wird aufgrund elektrochemischer Prozesse in den Energiespeicherzellen Energie in Form von Wärme frei, wobei die Wärme abgeführt werden muss, um einen dauerhaften Kapazitätsverlust des Energiespeichers aufgrund einer Überhitzung zu verhindern. Die Kühlung des Energiespeichers wird durch unterschiedliche bekannte Kühlkonzepte erzielt, wobei beispielsweise Kühlplatten zwischen den einzelnen Energiespeicherzellen vorgesehen werden. Derartige Kühlplatten liegen an den Breitseiten der Energiespeicherzellen an und werden von einem Kühlmedium durchströmt, wobei die von den Energiespeicherzellen abgegebene Wärme an das Kühlmedium übertragen wird und durch die Zirkulation des Kühlmediums durch einen Kühlkreislauf abgeführt wird.
  • Die Kühlplatten umfassen üblicherweise zwei plattenartige Wandungen, welche parallel zueinander angeordnet sind und miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden plattenartigen Wandungen ist ein Kühlmittelkanal vorgesehen, welcher durch die beiden plattenartigen Wandungen begrenzt ist. Der sich zwischen den beiden plattenartigen Wandungen erstreckenden Kühlmittelkanal wird durch Aussparungen, beispielsweise Einprägungen, an einer Innenfläche eines der beiden plattenartigen Wandungen gebildet. Eine derartige Kühlplatte offenbart die WO 2017/036922 A1 .
  • Nachteilhaft an einer derartigen Kühlplatte ist, dass die Herstellung der Kühlplatten aufwendig und kostenintensiv ist, wobei an den plattenartigen Wandungen Befestigungsmittel vorgesehen werden müssen, um die beiden plattenartigen Wandungen miteinander zu verbinden.
  • In der US 5 697 433 A wird ein plattenförmiger Wärmetauscher beschrieben umfassend zwei parallele Platten, die Aussparungen aufweisen welche als Kühlkanäle wirken, wobei der Wärmetauscher durch das Falten eines Bleches an einer Biegelinie um 180° hergestellt wird.
  • Die US 2011/ 0 206 964 A1 offenbart das Anordnen von Kühlplatten zwischen den Zellen eines Energiespeichers.
  • Weiteren Stand der Technik zeigen EP 0 302 232 A1 , DE 10 2017 008 165 A1 , DE 10 2008 007 612 A1 sowie EP0516280A1 .
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Energiespeicher bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Energiespeicher mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass die mindestens zwei plattenartigen Wandungen miteinander einstückig aus einem an einer Biegelinie um 180° gefalteten Blech hergestellt sind, wird eine Kühlplatte bereitgestellt, welche einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Dabei wird ein kostengünstig herstellbarer, rechteckiger Blechzuschnitt durch ein einfaches und kostengünstiges Umformverfahren an der Biegelinie derart um 180° umgebogen, dass zwei gleich lange und parallel zueinander angeordnete plattenartige Wandungen entstehen. Dadurch, dass die beiden plattenartigen Wandungen aus einem einzigen Stück hergestellt sind, sind keine separaten, aufwendig ausgeführten Befestigungsmittel zur Verbindung der beiden plattenartigen Wandungen erforderlich. Damit ist die Kühlplatte ein einfach und kostengünstig hergestelltes Blech- und Biegeteil.
  • Der Spalt zwischen den beiden, mit den Breitseiten aneinander anliegenden, plattenartigen Wandungen wird abgedichtet, wobei beispielsweise im Randbereich der plattenartigen Wandungen ein Dichtmittel appliziert wird.
  • Vorzugsweise sind drei plattenartige Wandungen vorgesehen, welche einstückig miteinander aus dem gefalteten Blech hergestellt sind, wobei das Blech zwischen der ersten plattenartigen Wandung und der zweiten plattenartigen Wandung um eine erste Biegelinie gefaltet ist und zwischen der zweiten plattenartigen Wandung und der dritten plattenartigen Wandung um eine zweite Biegelinie gefaltet ist, und wobei die dritte plattenartige Wandung zwischen der ersten und zweiten plattenartigen Wandung angeordnet ist und die mindestens die Aussparung aufweist. Dadurch kann eine Kühlplatte aus einem einzigen Blech geschaffen werden, welche durch die Verformung des Blechs in den vordefinierten Biegelinien zwei äußere und an den Energiespeicherzellen anliegende plattenartige Wandungen und eine den Verlauf des Kühlmittelkanals definierende und zwischen den beiden äußeren plattenartigen Wandungen angeordnete plattenartige Wandung umfasst.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die mindestens eine Aussparung wellenartig ausgeführt, wodurch der Kühlmittelkanal einen wellenartigen Verlauf aufweist. Dadurch kann auf eine einfache und kostengünstige Weise die Kühlwirkung der Kühlplatte gesteigert werden, indem die Länge des Kühlmittelkanals und damit die Verweildauer des Kühlmittels in der Kühlplatte durch die mehrmalige Umlenkung erhöht wird und dadurch mehr Wärme an das Kühlmittel übertragen werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Aussparung als Durchgangsöffnung ausgeführt, wobei sich die Aussparung durch die gesamte Blechdicke der dritten plattenartigen Wandung erstreckt. Dadurch kann der Durchströmungsquerschnitt des Kühlkanals vergrößert und damit die Kühlwirkung der Kühlplatte erhöht werden.
  • Vorzugsweise weist die erste plattenartige Wandung und die zweite plattenartige Wandung eine Vielzahl von Aussparungen auf, wobei sich jeweils zwei Aussparungen der ersten Wandung mit jeweils einer Aussparung der zweiten Wandung derart überlagern, dass die Aussparungen einen wellenartigen Kühlmittelkanal bilden. Dadurch kann die Kühlwirkung der Kühlplatte auf eine einfache und kostengünstige Weise erhöht werden.
  • Vorzugsweise weisen die Aussparungen einen kreisrunden Querschnitt auf, wodurch die Aussparungen einfach hergestellt werden können.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist mindestens einer der plattenartigen Wandungen eine als Durchgangsöffnung ausgeführte Aussparung auf, welche mit dem Kühlmittelkanal fluidisch verbunden ist und einen Kühlmitteleinlass oder einen Kühlmittelauslass bildet. Auf diese Weise kann der Kühlmitteleinlass oder der Kühlmittelauslass einfach und kostengünstig hergestellt werden, wobei die den Kühlmitteleinlass oder den Kühlmittelauslass bildende Aussparung in einem Herstellungsschritt mit der Herstellung der den Kühlmittelkanal bildenden Aussparung hergestellt werden kann.
  • Vorzugsweise weist das Blech im Bereich der Biegelinie eine Sollknickstelle auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Sollknickstelle eine Aussparung. Durch die Aussparung kann das Blech in dem Bereich der Biegelinie geschwächt werden und ein Falten des Blechs an der Biegelinie gewährleistet werden.
  • Vorzugsweise ist das Blech im Bereich der Biegelinie stegartig ausgeführt, wodurch beim Falten des Blechs weniger Kraftaufwand erforderlich ist.
  • Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Kühlplatte eines Energiespeichers nach Anspruch 1 bis 10 gelöst. Dabei wird ein die mindestens zwei plattenartigen Wandungen bildenden Blechs bereitgestellt und die mindestens eine Aussparung an zumindest einer der plattenartigen Wandungen an ihrer der anderen plattenartigen Wandung zugewandten Fläche hergestellt, wobei die mindestens eine Aussparung durch ein Ätzverfahren hergestellt wird. Anschließend wird das Blech an einer Biegelinie um 180° umgebogen, so dass ein gefaltetes Blech entsteht. Durch ein derartiges Verfahren kann die Kühlplatte und damit der Energiespeicher kostengünstiger hergestellt werden.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
    • 1 zeigt schematisch einen Energiespeicher in einer Frontansicht,
    • 2a zeigt die erste Ausführungsform der Kühlplatte in einem gefalteten Zustand und in einer perspektivischen Ansicht,
    • Die 2b zeigt die erste Ausführungsform der Kühlplatte in einem gefalteten Zustand und in einer Querschnittansicht,
    • 2c zeigt eine erste Ausführungsform einer Kühlplatte in einem nicht-gefalteten Zustand,
    • Die 3a zeigt eine zweite Ausführungsform der Kühlplatte in einem nicht-gefalteten Zustand, und
    • Die 3b zeigt die zweite Ausführungsform der Kühlplatte in einem gefalteten Zustand und in einer Querschnittansicht.
  • 1 zeigt einen Energiespeicher 10, welcher üblicherweise in einem Elektrofahrzeug verbaut wird und zur Stromversorgung einer elektrischen Maschine des Elektrofahrzeugs dient.
  • Der Energiespeicher 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches mittels eines Deckels 14 fluiddicht verschlossen ist. In dem Gehäuse 12 sind eine Mehrzahl von Energiespeicherzellen 20 angeordnet, wobei in 1 beispielhaft fünf Energiespeicherzellen 20 dargestellt sind. Die Energiespeicherzellen 20 sind Lithium-Ionen-Zellen, welche als dünne, flächige Pouch-Zellen ausgeführt sind. Die Energiespeicherzellen 20 sind nebeneinander angeordnet und über einen in der 1 nicht gezeigten Zellverbinder seriell oder parallel miteinander elektrisch verbunden.
  • Zwischen je zwei benachbarten Energiespeicherzellen 20 ist jeweils eine Kühlplatte 30 angeordnet, wobei die Kühlplatten 30 mit ihren Breitseiten an den Breitseiten der zwei zueinander benachbarten Energiespeicherzellen 20 anliegen. Die Kühlplatten 30 sind mit einem Kühlmittel durchströmt, wobei das Kühlmittel durch einen am Gehäuse 12 vorgesehenen Einlass 16 in den Energiespeicher eintritt, die Kühlplatten 30 durchströmt und durch einen am Deckel 14 vorgesehenen Auslass 18 wieder aus dem Energiespeicher 10 austritt. Der Einlass 16 und der Auslass 18 sind mit einem Kühlmittel-Kreislauf fluidisch verbunden.
  • Die 2a, 2b und 2c zeigen eine erste Ausführungsform der Kühlplatten 30, wobei die 2a und 2b die Kühlplatten 30 in einer endgültigen Form zeigen und die 2c die Kühlplatten 30 in seiner Urform zeigen.
  • Jede Kühlplatte 30 weist eine erste plattenartige Wandung 32 und eine zweite plattenartige Wandung 34 auf. Die beiden plattenartigen Wandungen 32, 34 sind parallel zueinander angeordnet und bilden die Außenwände der Kühlplatte 30. Im eingebauten Zustand der Kühlplatte 30 in dem Energiespeicher 10 liegen die Außenflächen der plattenartigen Wandungen 32, 34 jeweils an einer Breitseite einer Energiespeicherzelle 20 an.
  • Zwischen den beiden plattenartigen Wandungen 32, 34 ist ein Kühlmittelkanal 48 vorgesehen, welcher durch die Innenflächen der plattenartigen Wandungen 32, 34 begrenzt wird. Der Kühlmittelkanal 48 weist einen Kühlmitteleinlass 40 und einen Kühlmittelauslass 38 auf, wobei durch den Kühlmitteleinlass 40 das durch den Einlass 16 in den Energiespeicher 10 einströmende Kühlmittel in die Kühlplatten 30 einströmen und durch den Kühlmittelauslass 38 wieder ausströmen kann.
  • Erfindungsgemäß ist die erste plattenartige Wandung 32 mit der zweiten plattenartigen Wandung 34 einstückig aus einem gefalteten Blech 31 ausgeführt. Die 2c zeigt das Blech 31 in seiner ursprünglichen und damit nicht-gefalteten Form. Zur Herstellung der Kühlplatte 30 wird das Blech 31 an einer Biegelinie 44 um 180° zusammengefaltet, wodurch die beiden plattenartigen Wandungen 32, 34 in die zueinander parallele Position umgeformt werden und zwei identische, gleich große plattenartigen Wandungen 32, 34 hergestellt werden.
  • Zum vordefinierten und erleichterten Falten des Blechs 31 ist das Blech im Bereich der Biegelinie 44 stegartig ausgeführt, so dass die beiden plattenartigen Wandungen 32, 34 durch drei Stege 36 miteinander verbunden sind. Des Weiteren ist an den Stegen 36 jeweils eine als Aussparung 37 ausgeführte Sollknickstelle vorgesehen. Durch die im Bereich der Biegelinie 44 vorgesehenen Stege 36 und die an den Stegen vorgesehenen Aussparungen 37 ist das Blech 31 im Bereich der Biegelinie 44 derart geschwächt, dass ein geringer Kraftaufwand zum Falten des Blechs 31 erforderlich ist.
  • Beide plattenartigen Wandungen 32, 34 weisen an ihren zueinander zugewandten Flächen, nämlich an ihren Innenflächen, eine Mehrzahl von kreisrunden Aussparungen 42 auf. Die Aussparungen 42 definieren den Kühlmittelkanal 48, wobei die Aussparungen 42 der ersten plattenartigen Wandung 32 derart versetzt zu den Aussparungen 42 der zweiten plattenartigen Wandung 34 angeordnet sind, dass sich jeweils zwei Aussparungen 42 der ersten plattenartigen Wandung 32 mit jeweils einer Aussparung 42 der zweiten plattenartigen Wandung 34 überlagern. Dadurch entsteht ein Kühlmittelkanal 48 mit einem in der 2b ersichtlichen wellenartigen Verlauf.
  • Die Aussparungen 42 des Kühlmitteleinlass 40 und des Kühlmittelauslass 38 werden durch ein Ätzverfahren hergestellt.
  • Die 3a und 3b zeigen eine zweite Aufführungsform einer erfindungsgemäßen Kühlplatte 30. Die Kühlplatte 30 weist drei plattenartige Wandungen 52, 54, 56 auf, welche miteinander einstückig aus einem einzigen Blech 31 hergestellt sind.
  • Die erste plattenartige Wandung 52 und die dritte plattenartige Wandung 56 bilden die Außenflächen der Kühlplatte 30. Die zweite plattenartige Wandung 54 ist zwischen der ersten und der dritten plattenartigen Wandung 52, 56 angeordnet. Dabei wird das Blech 31 um zwei Biegelinien 60, 62 um 180° gefaltet, wobei die erste Biegelinie 60 zwischen der ersten und zweiten plattenartigen Wandung 52, 54 angeordnet ist und die zweite Biegelinie 62 zwischen der zweiten und der dritten plattenartigen Wandung 54, 56 angeordnet ist.
    Die zweite plattenartige Wandung 54 weist mehrere wellenförmige Aussparungen 58 auf, welche als Durchgangsöffnungen ausgeführt sind. Die Aussparungen 58 bilden mehrere Kühlmittelkanäle 48, wobei die Kühlmittelkanäle 48 durch die Innenflächen der ersten und der dritten plattenartigen Wandungen 52, 56 und durch die wellenförmigen Aussparungen 58 begrenzt werden.
  • Es sind auch andere konstruktive Ausführungsformen als die beschriebenen Ausführungsformen möglich, die in den Schutzbereich des Hauptanspruchs fallen. Beispielsweise kann die Kühlplatte aus vier, fünf oder noch mehr plattenartige Wandungen ausgeführt sein, welche aus miteinander einstückig aus einem Blech hergestellt sind.

Claims (11)

  1. Energiespeicher mit einer Mehrzahl von Energiespeicherzellen (20), welche nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind, und einer Mehrzahl von Kühlplatten (30), wobei jeweils eine Kühlplatte (30) zwischen zwei zueinander benachbarten Energiespeicherzellen (20) angeordnet ist, wobei die Kühlplatte (30) mindestens zwei plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) aufweist, welche parallel zueinander angeordnet sind, wobei zumindest eine der plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) an ihrer der anderen plattenartigen Wandung (32, 34, 52, 54, 56) zugewandten Fläche mindestens eine Aussparung (42, 58) aufweist, wobei die mindestens eine Aussparung (42, 58) ausschließlich an ihrer der anderen plattenartigen Wandung (32, 34, 52, 54, 56) zugewandten Fläche vorgesehen ist und einen Kühlmittelkanal (48) bildet, und wobei die mindestens zwei plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) miteinander einstückig aus einem an einer Biegelinie (44, 60, 62) um 180° gefalteten Blech hergestellt sind.
  2. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei plattenartige Wandungen (52, 54, 56) vorgesehen sind, welche einstückig miteinander aus dem gefalteten Blech (31) hergestellt sind, wobei das Blech (31) zwischen der ersten plattenartigen Wandung (52) und der zweiten plattenartigen Wandung (54) um eine erste Biegelinie (60) gefaltet ist und zwischen der zweiten plattenartigen Wandung (54) und der dritten plattenartigen Wandung (56) um eine zweite Biegelinie (62) gefaltet ist, und wobei die dritte plattenartigen Wandung (56) zwischen der ersten und zweiten plattenartigen Wandung (52, 56) angeordnet ist und die mindestens die Aussparung (58) aufweist.
  3. Energiespeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aussparung (58) wellenartig ausgeführt ist.
  4. Energiespeicher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (58) als Durchgangsöffnung ausgeführt ist.
  5. Energiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste plattenartige Wandung (32) und die zweite plattenartige Wandung (34) eine Vielzahl von Aussparungen (42) aufweisen, wobei sich jeweils zwei Aussparungen (42) der ersten plattenartigen Wandung (32) mit jeweils einer Aussparung (42) der zweiten plattenartigen Wandung (34) derart überlagern, dass die Aussparungen (42) einen wellenartigen Kühlmittelkanal bilden.
  6. Energiespeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (42) einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
  7. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) eine als Durchgangsöffnung ausgeführte Aussparung (38, 40) aufweist, welche mit dem Kühlmittelkanal (48) fluidisch verbunden ist und einen Kühlmitteleinlass oder einen Kühlmittelauslass bildet.
  8. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (31) im Bereich der Biegelinie (44, 60, 62) eine Sollknickstelle (37) aufweist.
  9. Energiespeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollknickstelle (37) eine Aussparung ist.
  10. Energiespeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (31) im Bereich der Biegelinie (44, 60, 62) stegartig ausgeführt ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Kühlplatte (30) eines Energiespeichers (10) nach Anspruch 1 bis 10, mit den Schritten: Bereitstellen eines die mindestens zwei plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) bildenden Blechs, Herstellen mindestens einer Aussparung (42, 58) an zumindest einer der plattenartigen Wandungen (32, 34, 52, 54, 56) an ihrer der anderen plattenartigen Wandung (32, 34, 52, 54, 56) zugewandten Fläche, wobei die mindestens eine Aussparung (42, 58) durch ein Ätzverfahren hergestellt wird, Umbiegen des Blechs an einer Biegelinie (44, 60, 62) um 180°.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302232A1 (de) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Flachrohr für einen Wärmetauscher
EP0516280A1 (de) * 1991-05-31 1992-12-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Halbstarre Anordnungen zur Wärmeübertragung
US5697433A (en) * 1993-12-21 1997-12-16 Zexel Corporation Heat-exchanger conduit for tube-stacking type heat exchanger and method of manufacturing it
DE102008007612A1 (de) * 2008-02-04 2009-08-06 Behr Gmbh & Co. Kg Mehrkammer-Flachrohr, Wärmetauscher und Verwendung eines Wärmetauschers
US20110206964A1 (en) * 2010-02-24 2011-08-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Cooling system for a battery assembly
DE102017008165A1 (de) * 2017-08-29 2019-02-28 Daimler Ag Kühler zum Kühlen wenigstens einer Komponente, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0302232A1 (de) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Flachrohr für einen Wärmetauscher
EP0516280A1 (de) * 1991-05-31 1992-12-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Halbstarre Anordnungen zur Wärmeübertragung
US5697433A (en) * 1993-12-21 1997-12-16 Zexel Corporation Heat-exchanger conduit for tube-stacking type heat exchanger and method of manufacturing it
DE102008007612A1 (de) * 2008-02-04 2009-08-06 Behr Gmbh & Co. Kg Mehrkammer-Flachrohr, Wärmetauscher und Verwendung eines Wärmetauschers
US20110206964A1 (en) * 2010-02-24 2011-08-25 Gm Global Technology Operations, Inc. Cooling system for a battery assembly
DE102017008165A1 (de) * 2017-08-29 2019-02-28 Daimler Ag Kühler zum Kühlen wenigstens einer Komponente, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

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