DE102020101018A1 - Battery housing with a cooling fluid guide device for a battery system and a cooling system and a motor vehicle for this purpose - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse (28) mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung (20) für ein Batteriesystem (12) für ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug (10). Die Kühlfluidführungsvorrichtung (20) weist einen von einem Kühlfluid durchströmbaren Führungskanal (40) auf, der innerhalb des Batteriegehäuses (28) in einem von zumindest zwei Hohlräumen (34, 36, 38) eines Strangpressprofilabschnitts (30) angeordnet ist. Dabei umhüllt eine Begrenzungsfläche (42) einer Innenseite des einen der zumindest zwei Hohlräume (34, 36, 38) den Führungskanal (40), wobei die Begrenzungsfläche (42) zumindest bereichsweise von einer thermischen Isolierschicht (44) bedeckt ist.The invention relates to a battery housing (28) with a cooling fluid guide device (20) for a battery system (12) for an at least partially electrically driven motor vehicle (10). The cooling fluid guide device (20) has a guide channel (40) through which a cooling fluid can flow and which is arranged inside the battery housing (28) in one of at least two cavities (34, 36, 38) of an extruded profile section (30). A boundary surface (42) on the inside of one of the at least two cavities (34, 36, 38) envelops the guide channel (40), the boundary surface (42) being at least partially covered by a thermal insulating layer (44).

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung für ein Batteriesystem. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühlsystem sowie ein Kraftfahrzeug hierzu.The invention relates to a battery housing with a cooling fluid guide device for a battery system. The invention also relates to a cooling system and a motor vehicle for this purpose.

Um ein wärmeerzeugendes Kühlobjekt vor einem Überhitzen zu schützen, kann das Kühlobjekt mittels eines Kühlsystems gekühlt werden. Dabei können in dem Kühlsystem zum Bilden eines Kühlkreislaufs eine Kühleinrichtung, ein Kühlkörper und das Kühlobjekt mittels einer Kühlfluidführungsvorrichtung fluidisch miteinander verbunden sein. Ein Kühlfluid kann somit von der Kühleinrichtung über die Kühlfluidführungsvorrichtung direkt zu dem Kühlobjekt oder alternativ über die Kühlfluidführungsvorrichtung in den Kühlkörper geleitet werden, um eine vom Kühlobjekt erzeugte Abwärme abführen und an eine Umgebung abgegeben zu können. Die Kühlfluidführungsvorrichtung kann hierzu einen von dem Kühlfluid durchströmbaren Führungskanal aufweisen und innerhalb eines Gehäuses, beispielsweise eines Batteriegehäuses, angeordnet sein. Das Batteriegehäuse kann einen Strangpressprofilabschnitt umfassen und ein mehrere Batteriezellen aufweisendes Batteriemodul einfassen, das heißt zumindest teilweise ummanteln. Dabei kann das Batteriemodul beispielsweise ein Teil eines Batteriesystems für ein Kraftfahrzeug sein. Um ein solches Batteriemodul sicher betreiben zu können, ist insbesondere ein effizientes Wärmemanagement erforderlich, welches die von den mehreren Batteriezellen abgegebene Wärme abführt und den Kühlkreislauf leckagedicht, das heißt fluiddicht gegen ein Austreten des Kühlfluids, ausgestaltet.In order to protect a heat-generating cooling object from overheating, the cooling object can be cooled by means of a cooling system. In this case, in the cooling system for forming a cooling circuit, a cooling device, a cooling body and the cooling object can be fluidically connected to one another by means of a cooling fluid guide device. A cooling fluid can thus be conducted from the cooling device via the cooling fluid guiding device directly to the cooling object or alternatively via the cooling fluid guiding device into the cooling body in order to be able to dissipate waste heat generated by the cooling object and to be able to release it to the environment. For this purpose, the cooling fluid guide device can have a guide channel through which the cooling fluid can flow and can be arranged within a housing, for example a battery housing. The battery housing can comprise an extruded profile section and enclose, that is at least partially encased, a battery module having a plurality of battery cells. The battery module can, for example, be part of a battery system for a motor vehicle. In order to be able to operate such a battery module safely, efficient heat management is required, in particular, which dissipates the heat given off by the multiple battery cells and makes the cooling circuit leak-tight, that is, fluid-tight to prevent the cooling fluid from escaping.

Ein Batteriegehäuse umfassend einen modifizierten Gehäuseboden mit integrierter Kühlung beschreibt die EP 3 154 103 A1 , wobei der Gehäuseboden als ein Wärmetauscher dienen kann. Hierzu dient eine Oberseite des Gehäusebodens als eine Kühlplatte, wobei jeweilige Bodenflächen mehrerer Batteriezellen eines Batteriemoduls thermisch, beispielsweise mittels einer Klebeverbindung oder eines Wärmeleitpads, mit der Oberseite verbunden sein können. Des Weiteren umfasst der Gehäuseboden integrierte und als Kühlkanäle dienende Hohlräume zum Zu- und Ableiten eines Kühlmittels. Zusätzlich kann an einer der Oberseite abgewandten Unterseite eine flächige Zwischenschicht zwischen dem Gehäuseboden und einem Unterbodenschutz vorgesehen sein, die dazu eingerichtet ist, Wärme zu dämmen und/oder eine mechanische Bruchfestigkeit zu erhöhen.A battery housing comprising a modified housing base with integrated cooling describes the EP 3 154 103 A1 , wherein the housing bottom can serve as a heat exchanger. For this purpose, an upper side of the housing base serves as a cooling plate, with respective base surfaces of several battery cells of a battery module being able to be thermally connected to the upper side, for example by means of an adhesive connection or a heat-conducting pad. Furthermore, the housing base comprises integrated cavities serving as cooling channels for supplying and discharging a coolant. In addition, on an underside facing away from the top, a flat intermediate layer can be provided between the housing base and an underbody protection, which is designed to insulate heat and / or to increase mechanical breaking strength.

Die EP 3 514 851 A1 offenbart eine Kühlmittelverteilungsschnittstelle für ein Batteriesystem, wobei über die Kühlmittelverteilungsschnittstelle zumindest ein Kühlmittelkanal eines Batteriegehäuses mit zumindest einem komplementären Kühlmittelkanal einer Kühleinheit verbunden sein kann. Zum Kühlen des Batteriesystems führt die Kühleinheit über einen mit dem Batteriegehäuse ausgebildeten Kühlkreislauf ein Kühlfluid zu. Um eine Dichtheit des Kühlkreislaufes überprüfen zu können, wird mittels jeweiliger Montageabschnitte jeweiliger Gehäuse, das heißt des Batteriegehäuses und eines Gehäuses der Kühleinheit, und zweier Dichtungselemente eine Sicherheitskammer ausgebildet. Tritt Kühlmittel in die Sicherheitskammer ein, kann dies auf eine mangelnden Dichtheit des Kühlkreislaufs hindeuten.the EP 3 514 851 A1 discloses a coolant distribution interface for a battery system, wherein at least one coolant channel of a battery housing can be connected to at least one complementary coolant channel of a cooling unit via the coolant distribution interface. To cool the battery system, the cooling unit supplies a cooling fluid via a cooling circuit formed with the battery housing. In order to be able to check the tightness of the cooling circuit, a safety chamber is formed by means of respective assembly sections of the respective housing, that is to say the battery housing and a housing of the cooling unit, and two sealing elements. If coolant enters the safety chamber, this can indicate a lack of tightness in the cooling circuit.

Dabei ist den bekannten Lösungen mittels der beschriebenen Batteriegehäuse gemeinsam, dass die wärmeabgebenden Batteriezellen thermisch mit dem Batteriegehäuse verbunden sind. Somit ist in einem den Batteriezellen zugeordneten Abschnitt eines Kühlfluid führenden Führungskanals stets mit einem Verlust an Kälte und/oder an Wärme des Kühlmittels in das Batteriegehäuse zu rechnen. Dies kann beispielsweise unerwünscht sein, wenn zumindest eine der Batteriezellen aktuell nicht betrieben wird und daher auf ein Kühlen derselben verzichten kann.What is common to the known solutions by means of the described battery housings is that the heat-emitting battery cells are thermally connected to the battery housing. A loss of cold and / or heat of the coolant into the battery housing must therefore always be expected in a section of a guide channel carrying cooling fluid assigned to the battery cells. This can be undesirable, for example, if at least one of the battery cells is currently not being operated and can therefore dispense with cooling the same.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verlust an Kälte und/oder an Wärme eines Kühlmittels beim Durchströmen einer Kühlfluidführungsführungsvorrichtung zu verringern.The invention is therefore based on the object of reducing a loss of cold and / or heat of a coolant when it flows through a cooling fluid guide device.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments of the invention are described by the dependent claims, the following description and the figures.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zum Führen und/oder Verteilen eines Kühlfluids im Bereich eines Batteriegehäuses eine Kühlfluidführungsführungsvorrichtung bereitzustellen ist. Dabei kann die Kühlfluidführungsführungsvorrichtung einen beispielsweise mittels einer Leitung oder eines Schlauchs realisierten Führungskanal umfassen, der an dem Batteriegehäuse angeordnet sein kann. Bei einer derartigen Anordnung kann zumindest ein Befestigungselement und/oder zumindest ein Koppelelement erforderlich sein, um den zumindest einen Führungskanal an dem Batteriegehäuse zu befestigen und beispielsweise mit einer Kühleinrichtung und einem Kühlobjekt fluiddicht zu verbinden. Somit sind weitere Elemente zum Anordnen notwendig und eine Geometrie des Führungskanals kann von einer Außenkontur des Batteriegehäuses vorgegeben sein.The invention is based on the knowledge that a cooling fluid guide device is to be provided for guiding and / or distributing a cooling fluid in the area of a battery housing. In this case, the cooling fluid guide device can comprise a guide channel implemented, for example, by means of a line or a hose, which can be arranged on the battery housing. In such an arrangement, at least one fastening element and / or at least one coupling element may be required in order to fasten the at least one guide channel to the battery housing and, for example, to connect it to a cooling device and a cooling object in a fluid-tight manner. Thus, further elements are necessary for the arrangement and a geometry of the guide channel can be predetermined by an outer contour of the battery housing.

Durch die Erfindung ist ein Batteriegehäuse mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung für ein Batteriesystem der eingangs beschriebenen Art bereitgestellt. Das Batteriesystem kann dazu eingerichtet sein, ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit elektrischer Energie zu versorgen und insbesondere anzutreiben. Dabei umfasst das Batteriegehäuse einen Strangpressprofilabschnitt mit zumindest zwei Hohlräumen. Somit weist das Batteriegehäuse den mittels Strangpressen, das heißt einem Umformverfahren, geformten Strangpressprofilabschnitt auf. Insbesondere kann der Strangpressprofilabschnitt aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, hergestellt sein. Bei einem Strangpressprofilabschnitt handelt es sich insbesondere um ein Halbzeug, welches zum Bereitstellen des Batteriegehäuses mit zumindest einem weiteren Strangpressprofilabschnitt gefügt, das heißt verbunden sein kann. Zum Reduzieren eines Gewichts des Strangpressprofilabschnitts kann dieses als ein Hohlprofil ausgestaltet sein, das zumindest zwei Hohlräume aufweist.The invention provides a battery housing with a cooling fluid guide device for a battery system of the type described at the outset. The battery system can be set up to supply an at least partially electrically drivable motor vehicle with electrical energy and, in particular, to drive it. The battery housing includes an extruded profile section at least two cavities. The battery housing thus has the extruded profile section formed by means of extrusion, that is to say a deformation process. In particular, the extruded profile section can be made from a metallic material, for example aluminum or an aluminum alloy. An extruded profile section is in particular a semifinished product which, in order to provide the battery housing, can be joined, that is to say connected, to at least one further extruded profile section. To reduce the weight of the extruded profile section, it can be designed as a hollow profile that has at least two cavities.

Des Weiteren umfasst das Batteriegehäuse die Kühlfluidführungsvorrichtung, die zumindest einen Führungskanal aufweist, wobei ein mit einem Kühlfluid durchströmbarer Führungskanal innerhalb des Batteriegehäuses in einem der zumindest zwei Hohlräume des besagten Strangpressprofilabschnitts angeordnet ist. Mit anderen Worten wird mittels der Kühlfluidführungsvorrichtung zumindest ein Führungskanal bereitgestellt, von denen einer als fluiddichter Führungskanal ausgebildet ist. Dieser ist dazu eingerichtet, ein den Führungskanal durchströmendes Kühlfluid zu führen, das heißt zu leiten. Bei dem Kühlfluid kann es sich insbesondere um eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise um eine Wasser-Glykol-Mischung, handeln. Alternativ oder zusätzlich kann das Kühlfluid auch als ein Kühlgas, zum Beispiel als ein Stickstoff oder ein Kohlendioxid, ausgebildet sein. Das sich der Führungskanal in einer der Hohlräume des Strangpressprofilabschnitts befindet, ist der Führungskanal von einer Begrenzungsfläche einer Innenseite des Hohlraums umhüllt, das heißt von dieser umgeben oder umschlossen. Somit ist der Führungskanal innerhalb des einen der zumindest zwei Hohlräume angeordnet und wird an der Innenseite von der Begrenzungsfläche räumlich beschränkt.Furthermore, the battery housing comprises the cooling fluid guide device, which has at least one guide channel, wherein a guide channel through which a cooling fluid can flow is arranged within the battery housing in one of the at least two cavities of said extruded profile section. In other words, at least one guide channel is provided by means of the cooling fluid guide device, one of which is designed as a fluid-tight guide channel. This is set up to guide, that is to say to guide, a cooling fluid flowing through the guide channel. The cooling fluid can in particular be a cooling liquid, for example a water-glycol mixture. Alternatively or additionally, the cooling fluid can also be designed as a cooling gas, for example as a nitrogen or a carbon dioxide. Since the guide channel is located in one of the cavities of the extruded profile section, the guide channel is enveloped by a delimiting surface of an inner side of the cavity, that is to say surrounded or enclosed by this. The guide channel is thus arranged within the one of the at least two cavities and is spatially restricted on the inside by the delimiting surface.

Erfindungsgemäß ist nun die Begrenzungsfläche zumindest bereichsweise von einer thermischen Isolierschicht bedeckt. Bevorzugt ist die Begrenzungsfläche vollständig von der thermischen Isolierschicht bedeckt. Somit ist an der Begrenzungsfläche eine mittels der Isolierschicht bereitgestellte Wärmedämmschicht angeordnet, die einen Wärmedurchgang reduziert, das heißt verringert. Hierzu wird beispielsweise eine Wärmestrahlung reflektiert, gehemmt und/oder gespeichert, eine Wärmeleitung verringert oder eine Wärmekonvektion vermindert. Somit kann das Batteriegehäuse und/oder das den Führungskanal durchströmende Kühlfluid vor einem Abkühlen und/oder Erwärmen geschützt werden. Bei einer derartigen Anordnung ist eine Au-ßengrenzfläche der Isolierschicht an der besagten Begrenzungsfläche des den Führungskanal umschließenden Hohlraums angeordnet und eine Innengrenzfläche der Isolierschicht grenzt an einem Inneren des Führungskanals an. Daher ist die Isolierschicht zwischen dem Batteriegehäuse, das heißt in dem einen der zumindest zwei Hohlräume des Strangpressprofilabschnitts, und dem Inneren des Führungskanals angeordnet.According to the invention, the boundary surface is now covered at least in some areas by a thermal insulating layer. The boundary surface is preferably completely covered by the thermal insulating layer. A thermal insulation layer, which is provided by means of the insulating layer and which reduces, that is to say reduces, a heat transfer, is thus arranged on the delimiting surface. For this purpose, for example, thermal radiation is reflected, inhibited and / or stored, thermal conduction is reduced or thermal convection is reduced. The battery housing and / or the cooling fluid flowing through the guide channel can thus be protected from cooling and / or heating. In such an arrangement, an outer boundary surface of the insulating layer is arranged on the said boundary surface of the cavity surrounding the guide channel, and an inner boundary surface of the insulating layer adjoins an interior of the guide channel. The insulating layer is therefore arranged between the battery housing, that is to say in one of the at least two cavities of the extruded profile section, and the interior of the guide channel.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels der in das Batteriegehäuse integrierten Kühlfluidführungsvorrichtung ein raumsparendes Führen des Kühlfluids zwischen jeweiliger Komponenten eines einen Kühlkreislauf bildenden Kühlkreissystems, das heißt beispielsweise einer Kühleinrichtung, einem Kühlobjekt und einem Kühlkörper, realisiert werden kann. Hierbei kann der Führungskanal durch das Batteriegehäuse insbesondere gegen eine übermäßige mechanische Beanspruchung geschützt werden. Des Weiteren kann mittels der Isolierschicht ein Verlust an Wärme und/oder an Kälte des Kühlfluids reduziert werden. Somit kann anhand eines wärmeisolierten Zuleitens und/oder Ableitens des Kühlfluids durch den wärmeisolierten Führungskanal insbesondere ein Wirkungsgrad des Kühlsystems erhöht werden. Hierfür kann beispielsweise eine erforderliche Kühlleistung der Kühleinrichtung bei gleichbleibender oder erhöhter Kühlwirkung bereitgestellt werden.This results in the advantage that by means of the cooling fluid guide device integrated in the battery housing, space-saving guidance of the cooling fluid between the respective components of a cooling circuit system forming a cooling circuit, i.e. for example a cooling device, a cooling object and a heat sink, can be implemented. In this case, the guide channel can be protected against excessive mechanical stress in particular by the battery housing. Furthermore, a loss of heat and / or coldness of the cooling fluid can be reduced by means of the insulating layer. Thus, with the aid of a heat-insulated supply and / or discharge of the cooling fluid through the heat-insulated guide channel, in particular an efficiency of the cooling system can be increased. For this purpose, for example, a required cooling capacity of the cooling device can be provided with a constant or increased cooling effect.

Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes embodiments which result in additional advantages.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Isolierschicht aus einem Polymerwerkstoff gefertigt ist. Somit ist die thermische Isolierschicht aus einem Kunststoff hergestellt. Dabei ist eine Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes geringer als eine Wärmeleitfähigkeit des insbesondere metallischen Strangpressprofilabschnitts. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Isolierschicht besonders günstig gefertigt werden kann. Zum Bereitstellen der Isolierschicht ist der Polymerwerkstoff eingeschäumt. Dabei kann die Isolierschicht eine zellige Struktur aufweisen, die von mehreren Zellen gebildet ist, wobei eine jeweilige Zelle von einer jeweiligen Zellwand begrenzt ist. Dadurch kann die Isolierschicht eine geringe Dichte und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Beispielsweise handelt es sich hierbei um geschäumtes Polystyrol. Alternativ oder zusätzlich ist die Isolierschicht als ein separates Bauteil in den Führungskanal eingeschoben. Hierfür kann als der Polymerwerkstoff insbesondere ein tiefgezogenes oder spritzgegossenes Thermoplast, beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, eingesetzt werden. Somit kann das separate Bauteil nach einem Fertigen des Führungskanals zum Bereitstellen der Isolierschicht in den Führungskanal eingeführt werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das separate Bauteil einfach ausgetauscht und bei Bedarf ersetzt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist die Isolierschicht mit der Begrenzungsfläche thermisch gefügt. Beispielsweise handelt es sich hierbei um den als Thermoplast ausgebildeten Polymerwerkstoff. Der Thermoplast kann in einem geschmolzenen Zustand in den Führungskanal eingebracht oder mit diesem verschweißt werden. Dabei ist ein thermoplastisches Verformen reversibel und eine Formabweichung bedingt durch eine Fertigungstoleranz des Führungskanals kann im Zuge des Bereitstellen der Isolierschicht ausgeglichen werden.A preferred embodiment provides that the insulating layer is made of a polymer material. Thus, the thermal insulating layer is made from a plastic. In this case, a thermal conductivity of the plastic is lower than a thermal conductivity of the, in particular, metallic extruded profile section. This has the advantage that the insulating layer can be manufactured particularly inexpensively. The polymer material is foamed in to provide the insulating layer. In this case, the insulating layer can have a cellular structure which is formed by a plurality of cells, with a respective cell being delimited by a respective cell wall. As a result, the insulating layer can have a low density and a low thermal conductivity. For example, it is foamed polystyrene. Alternatively or additionally, the insulating layer is pushed into the guide channel as a separate component. For this purpose, a deep-drawn or injection-molded thermoplastic, for example polyethylene or polypropylene, can in particular be used as the polymer material. The separate component can thus be introduced into the guide channel after the guide channel has been manufactured in order to provide the insulating layer. This has the advantage that the separate component can be easily exchanged and replaced if necessary. As an alternative or in addition, the insulating layer is thermally joined to the boundary surface. For example, this is the as Thermoplastic polymer material. The thermoplastic can be introduced into the guide channel in a molten state or welded to it. Thermoplastic deformation is reversible and a deviation in shape caused by a manufacturing tolerance of the guide channel can be compensated for in the course of providing the insulating layer.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Isolierschicht an zumindest eine Pore angrenzt. Somit weist die Isolierschicht die zumindest eine Pore zumindest teilweise auf, wobei die zumindest eine Pore vollständig von der Isolierschicht umhüllt ist. Die zumindest eine Pore kann dabei komplett von der Isolierschicht eingebettet sein. Alternativ oder zusätzlich ist die zumindest eine Pore von der Außengrenzfläche der thermischen Isolierschicht und der Begrenzungsfläche des einen der zumindest zwei Hohlräume begrenzt. Somit umfasst die zumindest eine Pore ein Hohlraumvolumen, welches von der Außengrenzfläche und der Begrenzungsfläche vorgegeben ist. Dabei kann die zumindest eine Pore beispielsweise von einem chemischen oder einem physikalischen Treibmittel verursacht, wobei eine Gasbildung die Isolierschicht lockert, oder mittels eines funktionellen Füllstoffs der Isolierschicht bereitgestellt sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Isolierschicht als ein Leichtbauteil bereitgestellt werden kann.Another preferred embodiment provides that the insulating layer adjoins at least one pore. The insulating layer thus has the at least one pore at least partially, the at least one pore being completely encased by the insulating layer. The at least one pore can be completely embedded by the insulating layer. Alternatively or additionally, the at least one pore is delimited by the outer boundary surface of the thermal insulating layer and the delimiting surface of the one of the at least two cavities. The at least one pore thus comprises a cavity volume which is predetermined by the outer boundary surface and the boundary surface. In this case, the at least one pore can be caused, for example, by a chemical or a physical blowing agent, gas formation loosening the insulating layer, or it can be provided by means of a functional filler of the insulating layer. This has the advantage that the insulating layer can be provided as a lightweight component.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass ein Querschnitt der Isolierschicht als ein nach außen in Richtung der Begrenzungsfläche verzahnter Zahnring und/oder als ein Kreisring ausgestaltet und ein Querschnitt des durchströmten Führungskanals formverschieden ist. Somit unterscheidet sich eine Außenkontur der thermischen Isolierschicht von einer Außenkontur des durchströmten Führungskanals. Dabei kann der Querschnitt der Isolierschicht als ein zumindest abschnittsweise gekrümmter und/oder zumindest abschnittswiese eckigen Ring geformt sein. Der Ring kann an einem von einem Außendurchmesser des Rings vorgegebene Umfang zumindest eine nach außen in Richtung der Begrenzungsfläche weisende Spitze aufweisen kann. Dabei kann der Zahnring auch von zumindest einem geschlossenen Polygon vorgegeben sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Querschnitt eine Fläche zwischen zwei konzentrischen oder exzentrischen Kreisen beschreiben, wobei jeweilige Kreisdurchmesser voneinander abweichen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der voneinander formverschiedenen Querschnitte ein Hohlraumvolumen zwischen der Außengrenzfläche und der Begrenzungsfläche bereitgestellt werden kann, wobei das beispielsweise gasgefüllte Hohlraumvolumen einen Isoliereffekt der Isolierschicht vorteilhaft verstärken kann.A further preferred embodiment provides that a cross section of the insulating layer is designed as a toothed ring toothed outwards in the direction of the boundary surface and / or as a circular ring and a cross section of the guide channel through which the flow is flowing is different in shape. Thus, an outer contour of the thermal insulating layer differs from an outer contour of the guide channel through which the flow passes. The cross section of the insulating layer can be shaped as a ring that is at least partially curved and / or at least partially angular. The ring can have at least one tip pointing outward in the direction of the delimiting surface on a circumference predetermined by an outer diameter of the ring. The toothed ring can also be given by at least one closed polygon. Alternatively or additionally, the cross section can describe an area between two concentric or eccentric circles, the respective circle diameters differing from one another. This results in the advantage that, due to the mutually different cross-sections, a cavity volume can be provided between the outer boundary surface and the delimiting surface, wherein the, for example, gas-filled cavity volume can advantageously reinforce an insulating effect of the insulating layer.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der eine der zumindest zwei Hohlräume zum Vergrößern eines Isoliereffekts in einem Querschnitt des Strangpressprofilabschnitts von mehreren weiteren der Hohlräume umgeben ist. Mit anderen Worten sind an dem einen den Führungskanal aufweisenden Hohlraum umfänglich mehreren weiteren der Hohlräume angeordnet. Eine derartige Anordnung beschreibt somit, dass der einen der zumindest zwei Hohlräume zentral positioniert ist und von mehreren weiteren, insbesondere vier oder acht weiteren Hohlräumen umgeben sein kann. Insbesondere kann die Anordnung rotationssymmetrisch entlang von zumindest zwei Raumachsen sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels den mehreren weiteren der Hohlräume bereits von dem Batteriegehäuse selbst eine Isolierung bereitgestellt werden und dadurch die thermische Isolierschicht geringer dimensioniert werden kann.Another preferred embodiment provides that the one of the at least two cavities is surrounded by a plurality of further cavities in order to increase an insulating effect in a cross section of the extruded profile section. In other words, a plurality of further cavities are arranged circumferentially on the one cavity having the guide channel. Such an arrangement thus describes that one of the at least two cavities is positioned centrally and can be surrounded by several further, in particular four or eight further, cavities. In particular, the arrangement can be rotationally symmetrical along at least two spatial axes. This results in the advantage that insulation is already provided by the battery housing itself by means of the several additional cavities, and the thermal insulation layer can be dimensioned smaller as a result.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Strangpressprofilabschnitt zumindest eine nachträglich nach einem Fertigen des Strangpressprofilabschnitts hergestellte Öffnung aufweist. Somit wird ein Strangpressprofilabschnitt bereitgestellt, insbesondere durch Abtrennen des Strangpressprofilabschnitts von einem zumindest einen weiteren Strangpressprofilabschnitt umfassenden Strangpressprofil, und erst zeitlich danach die Öffnung im Strangpressprofilabschnitt angebracht. Beispielsweise wird die Öffnung mittels Bohren, Schneiden oder Fräsen erzeugt. In die Öffnung ist ein Anschlussstutzen eingeführt, das heißt eingesetzt. Der Anschlussstutzen kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine Verbindung zwischen dem Führungskanal der Kühlfluidführungsvorrichtung und einem weiteren Element eines Kühlkreislaufs, insbesondere der Kühleinrichtung oder dem Kühlobjekt bereitzustellen. Hierbei kann der Anschlussstutzen beispielsweise als ein Rohrstück ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Kühlfluid über den Anschlussstutzen in den Führungskanal einströmen und/oder aus diesem ausströmen und somit ein geometrisch flexibler Kühlkreislauf realisiert werden kann. Bei einer derartigen Anordnung durchstößt der Anschlussstutzen zumindest einen anderen der zumindest zwei Hohlräume. Hierbei durchdringt der Anschlussstutzen den zumindest einen anderen der zumindest zwei Hohlräume, insbesondere durch zwei einander entgegengesetzte Wandungen hindurch. Des Weiteren ragt der Anschlussstutzen in den einen der zumindest zwei Hohlräume ein. Somit tritt der Anschlussstutzen durch die Begrenzungsfläche des zumindest einen der zumindest zwei Hohlräume hindurch in den Führungskanal ein.A further preferred embodiment provides that the extruded profile section has at least one opening produced subsequently after the extruded profile section has been manufactured. Thus, an extruded profile section is provided, in particular by separating the extruded profile section from an extruded profile comprising at least one further extruded profile section, and only afterwards the opening is made in the extruded profile section. For example, the opening is created by means of drilling, cutting or milling. A connecting piece is introduced into the opening, that is to say inserted. The connection piece can be set up, for example, to provide a connection between the guide channel of the cooling fluid guide device and a further element of a cooling circuit, in particular the cooling device or the cooling object. In this case, the connecting piece can be designed, for example, as a pipe section. This results in the advantage that the cooling fluid flows into the guide channel via the connecting piece and / or flows out of it and thus a geometrically flexible cooling circuit can be implemented. In such an arrangement, the connecting piece penetrates at least one other of the at least two cavities. Here, the connecting piece penetrates the at least one other of the at least two cavities, in particular through two opposing walls. Furthermore, the connecting piece protrudes into one of the at least two cavities. The connecting piece thus enters the guide channel through the delimitation surface of the at least one of the at least two cavities.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform im Zusammenhang mit dem Anschlussstutzen sieht vor, dass der Anschlussstutzen zumindest abschnittsweise mit dem Strangpressprofilabschnitt verbunden ist. Somit sind der Anschlussstutzen und der Strangpressprofilabschnitt zumindest bereichsweise miteinander gefügt, das heißt aneinander befestigt. Eine derartige Verbindung kann reversibel lösbar oder dauerhaft ausgestaltet sein. Insbesondere ist der Anschlussstutzen in die Öffnung eingepresst, bereichsweise mit einem Gewinde der Öffnung verschraubt und/oder mit der Öffnung verklebt. Zum Bereitstellen einer Pressverbindung kann der Anschlussstutzen mittels Kaltdehnen oder Aufschrumpfen mit der Öffnung verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich können der Anschlussstutzen und die Öffnung bereichsweise miteinander mittels einer Verschraubung formschlüssig und/oder mittels einer Klebeverbindung stoffschlüssig verbunden sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der mit dem Batteriegehäuse verbundene Anschlussstutzen eine durch die Öffnung verringerte Festigkeit des Strangpressprofilabschnitts erhöhen kann.Another preferred embodiment in connection with the connection piece provides that the connection piece is connected at least in sections to the extruded profile section. Thus, the connection piece and the extruded profile section are at least partially joined to one another, that is to say fastened to one another. Such a connection can be designed to be reversibly detachable or permanent. In particular, the connecting piece is pressed into the opening, screwed in places with a thread of the opening and / or glued to the opening. To provide a press connection, the connecting piece can be connected to the opening by means of cold expansion or shrinking. Alternatively or additionally, the connection piece and the opening can be connected to one another in a form-fitting manner by means of a screw connection and / or materially by means of an adhesive connection. This results in the advantage that the connection piece connected to the battery housing can increase the strength of the extruded profile section which is reduced by the opening.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform im Zusammenhang mit dem Anschlussstutzen sieht vor, dass die Kühlfluidführungsvorrichtung zusätzlich ein lochscheibenförmiges Dichtelement mit zwei einander gegenüberliegenden Kreisringflächen umfasst. Hierbei umgreift ein Loch des Dichtelements den Anschlussstutzen vollständig, wobei eine jeweilige der Kreisringflächen an einer jeweiligen korrespondierenden Auflagefläche eines stufenförmigen Abschnitts des Anschlussstutzens und einer Wandung des Führungskanals angeordnet ist. Das Dichtelement ist vorteilhafterweise dazu eingerichtet, einen ungewollten Kühlfluidübergang, insbesondere einen Austritt des Kühlfluids in einen Zwischenraum zwischen dem Anschlussstutzen und der Öffnung, zu verhindern. Hierbei kann es sich bei dem Dichtelement um ein statisches Dichtelement, beispielsweise eine Flachdichtung, eine stoffschlüssige Dichtung oder eine Dichtungsmasse handeln. Das Dichtelement kann zwischen den jeweiligen Auflageflächen, das heißt jeweiligen Dichtflächen, positioniert sein. Dabei ist das Dichtelement derart zwischen dem Anschlussstutzen und der den Führungskanal umhüllenden Wandung angeordnet, dass die Auflagefläche des Anschlussstutzens, und die Auflagefläche der Wandung über das Dichtelement aneinander angeordnet sind. Die Auflagefläche des Anschlussstutzens ist insbesondere von dessen stufenförmiger Bereich, das heißt einem Übergang zwischen zwei voneinander unterschiedlichen Außendurchmessern des Anschlussstutzens, bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich können die Wandung und der Führungskanals zueinander formverschieden sein, insbesondere kann die Wandung als eine ebene Fläche und die Begrenzungsfläche als zum Inneren des Führungskanals gekrümmt ausgebildet sein.Another preferred embodiment in connection with the connection piece provides that the cooling fluid guide device additionally comprises a perforated disk-shaped sealing element with two circular ring surfaces lying opposite one another. In this case, a hole in the sealing element completely surrounds the connection piece, a respective one of the circular ring surfaces being arranged on a respective corresponding support surface of a step-shaped section of the connection piece and a wall of the guide channel. The sealing element is advantageously set up to prevent an undesired cooling fluid transfer, in particular an escape of the cooling fluid into an intermediate space between the connecting piece and the opening. Here, the sealing element can be a static sealing element, for example a flat seal, an integral seal or a sealing compound. The sealing element can be positioned between the respective bearing surfaces, that is to say the respective sealing surfaces. In this case, the sealing element is arranged between the connecting piece and the wall enveloping the guide channel in such a way that the bearing surface of the connecting piece and the bearing surface of the wall are arranged on one another via the sealing element. The contact surface of the connecting piece is in particular provided by its step-shaped area, that is to say a transition between two mutually different outer diameters of the connecting piece. Alternatively or in addition, the wall and the guide channel can be of different shape from one another, in particular the wall can be designed as a flat surface and the delimiting surface as curved towards the interior of the guide channel.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Batteriegehäuse zusätzlich einen weiteren Führungskanal aufweist. Dabei ist der weitere Führungskanal dazu eingerichtet, ein von dem Kühlfluid abweichendes Medium aufzunehmen. Somit weicht ein jeweiliges zu führendes Medium des jeweiligen Führungskanals voneinander ab. Das heißt der Führungskanal ist dazu eingerichtet, das Kühlfluid als ein Kühlmedium zu leiten, und der weitere Führungskanal ist dazu ausgebildet, ein von dem Kühlmedium abweichendes Medium zu führen. Das Medium kann insbesondere ein Datenübertragungsmedium und/oder ein Messmedium umfassen, beispielsweise ein Buselement oder ein Sensorelement. Somit kann das Medium mittels des weiteren Führungskanals durch das Batteriegehäuse hindurch geführt werden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Bauraum des Strangpressprofilabschnitts für ein Führen mehrerer voneinander unterschiedlicher Medien gleichzeitig genutzt werden kann.Another preferred embodiment provides that the battery housing additionally has a further guide channel. The further guide channel is set up to receive a medium that differs from the cooling fluid. Thus, a respective medium to be guided of the respective guide channel differs from one another. That is to say, the guide channel is designed to guide the cooling fluid as a cooling medium, and the further guide channel is designed to guide a medium that differs from the cooling medium. The medium can in particular comprise a data transmission medium and / or a measurement medium, for example a bus element or a sensor element. The medium can thus be guided through the battery housing by means of the further guide channel. This results in the advantage that an installation space of the extruded profile section can be used for guiding several different media at the same time.

Durch die Erfindung ist zusätzlich ein Kühlsystem bereitgestellt. Das Kühlsystem umfasst eine Kühlfluidführungsvorrichtung, an einem Ende der Kühlfluidführungsvorrichtung eine dort angeordnete ein Kühlfluid kühlenden Kühleinrichtung und an einem anderen Ende der Kühlfluidführungsvorrichtung einen dort angeordneten wärmeabführenden Kühlkörper und/oder ein dort angeordnetes zu kühlendes Kühlobjekt. Die Kühleinrichtung kann beispielsweise eine Kühlfluidpumpe umfassen, um einen zum Kühlen erforderlichen Durchsatz des Kühlfluids erzeugen zu können. Des Weiteren kann die Kühleinrichtung zum Beispiel einen Kühler oder einer Kältemaschine zum Steuern einer Temperatur des Kühlfluids umfassen. Bei dem Kühlkörper kann es sich insbesondere um ein Bauteil handeln, das eine wärmeabgebende Oberfläche des Kühlobjekts vergrößert, und beispielsweise als eine Kühlplatte ausgebildet ist. Bei dem Kühlobjekt handelt es sich beispielsweise um einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs oder eine Batteriezelle eines Batteriesystems. Jeweilige Komponenten des Kühlsystems bilden gemeinsam einen Kühlkreislauf, welcher von dem Kühlfluid durchströmt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kühlfluidführungsvorrichtung durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses bereitgestellt ist.The invention also provides a cooling system. The cooling system comprises a cooling fluid guiding device, at one end of the cooling fluid guiding device a cooling device that cools a cooling fluid and at another end of the cooling fluid guiding device a heat dissipating heat sink and / or a cooling object to be cooled located there. The cooling device can comprise, for example, a cooling fluid pump in order to be able to generate a throughput of the cooling fluid required for cooling. Furthermore, the cooling device can comprise, for example, a cooler or a refrigerating machine for controlling a temperature of the cooling fluid. The heat sink can in particular be a component that enlarges a heat-emitting surface of the cooling object and is designed, for example, as a cooling plate. The cooling object is, for example, a drive motor of a motor vehicle or a battery cell of a battery system. The respective components of the cooling system together form a cooling circuit through which the cooling fluid flows. According to the invention it is provided that the cooling fluid guide device is provided by an embodiment of the battery housing according to the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kühlsystems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kühlsystems hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the cooling system according to the invention which have features as they have already been described in connection with the further developments of the battery housing according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the cooling system according to the invention are not described again here.

Durch die Erfindung ist auch Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlsystems bereitgestellt. Das Kühlsystem umfasst ein Batteriegehäuse mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung für ein Batteriesystem. Dabei umfasst das Batteriesystem zumindest eine Batteriezelle, die dazu eingerichtet ist das Kraftfahrzeug zumindest teilweise elektrisch anzutreiben. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als ein Kraftwagen, insbesondere als ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, oder als ein Personenbus oder ein Motorrad ausgestaltet.The invention also provides a motor vehicle with an embodiment of the cooling system according to the invention. The cooling system comprises a battery housing with a cooling fluid guide device for a battery system. This includes Battery system has at least one battery cell which is set up to at least partially drive the motor vehicle electrically. The motor vehicle is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or a truck, or as a passenger bus or a motorcycle.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem in einer Seitenansicht;
  • 2 eine schematische Perspektivdarstellung eines ein Batteriegehäuse und mehrere Batteriezellen umfassenden Batteriesystem;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische Schnittdarstellung eines Batteriegehäuses mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung in einer Perspektivansicht; und
  • 4 ausschnittsweise eine schematische Schnittdarstellung eines Batteriegehäuses mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung in einer weiteren Perspektivansicht.
Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle with a cooling system in a side view;
  • 2 a schematic perspective illustration of a battery system comprising a battery housing and a plurality of battery cells;
  • 3 a fragmentary schematic sectional illustration of a battery housing with a cooling fluid guide device in a perspective view; and
  • 4th a fragmentary schematic sectional illustration of a battery housing with a cooling fluid guide device in a further perspective view.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention which are to be considered independently of one another and which also further develop the invention in each case independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote functionally identical elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 10, welches mittels eines Batteriesystems 12 zumindest teilweise elektrisch angetrieben werden kann. Das Batteriesystem 12 umfasst zumindest eine und insbesondere mehrere Batteriezellen 14, das heißt elektrische Energiespeicher, die zumindest ein Batteriemodul bilden können. Beim zumindest teilweise elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 entsteht Abwärme in der zumindest einen Batteriezelle 14, die mittels eines Kühlsystems 16 abgeführt werden kann. Somit handelt es sich bei der zumindest um einen Batteriezelle 14 um ein zu kühlendes Kühlobjekt 18. Des Weiteren kann das Kühlsystem 16 eine Kühlfluidführungsvorrichtung 20 umfassen, wobei an einem Ende 22 der Kühlfluidführungsvorrichtung 20 eine Kühleinrichtung 24, beispielsweise eine Kühlfluidpumpe und eine Kältemaschine, und an einem anderen Ende 23 der Kühlfluidführungsvorrichtung 20 an einem oberflächenvergrößernden Kühlkörper 26 das Kühlobjekt 18 angeordnet sein kann. Hierbei kann das mittels der Kühleinrichtung 24 gekühlte Kühlfluid über die Kühlfluidführungsvorrichtung 20 zu dem wärmeabführenden Kühlkörper 26 und das zu kühlende Kühlobjekt 18 geführt werden, das heißt strömen, und anschließend das erwärmte Kühlfluid wieder in entgegengesetzter Richtung über die Kühlfluidführungsvorrichtung 20 der Kühleinrichtung 24 zugeführt werden. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle according to the invention 10 , which by means of a battery system 12th can be at least partially driven electrically. The battery system 12th comprises at least one and in particular a plurality of battery cells 14th , that is, electrical energy storage devices that can form at least one battery module. When driving the motor vehicle at least partially electrically 10 waste heat is generated in the at least one battery cell 14th that by means of a cooling system 16 can be discharged. The at least one battery cell is thus involved 14th around a cooling object to be cooled 18th . Furthermore, the cooling system 16 a cooling fluid guide device 20th include, being at one end 22nd the cooling fluid guide device 20th a cooling device 24 , for example, a cooling fluid pump and a refrigerator, and at another end 23 the cooling fluid guide device 20th on a surface-enlarging heat sink 26th the cooling object 18th can be arranged. This can be done by means of the cooling device 24 cooled cooling fluid via the cooling fluid guide device 20th to the heat dissipating heat sink 26th and the object to be cooled 18th are guided, that is to say flow, and then the heated cooling fluid again in the opposite direction over the cooling fluid guide device 20th the cooling device 24 are fed.

2 zeigt unter Bezugnahme auf die im Zusammenhang mit 1 gezeigten und beschriebenen Komponenten das Batteriesystem 12, wobei das Batteriesystem 12 zwei aneinander gereihte Batteriestapel mit jeweils dreizehn einzelnen Batteriezellen 14 umfasst. Der Übersicht halber sind dabei lediglich drei der Batteriezellen 14 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Batteriezellen 14 sind zumindest teilweise von einem Batteriegehäuse 28 eingefasst, wobei das Batteriegehäuse 28 fünf aneinander gefügte Strangpressprofilabschnitte 30 aufweist, welche die jeweiligen Batteriezellen 14 an zumindest zwei jeweiligen Seitenflächen einrahmen. Des Weiteren umfasst das Batteriegehäuse 28 eine Bodenplatte 29, auf welcher jeweilige Bodenflächen der jeweiligen Batteriezellen 14 aufliegen, das heißt angeordnet sind. Zusätzlich zeigt 2 zwei y-z-Schnittebenen III, IV für in 3 und 4 dargestellte Schnittdarstellungen in x-Richtung. 2 shows with reference to those relating to 1 components shown and described the battery system 12th , the battery system 12th two battery stacks lined up next to each other, each with thirteen individual battery cells 14th includes. For the sake of clarity, there are only three of the battery cells 14th provided with a reference number. The battery cells 14th are at least partially from a battery case 28 edged, with the battery case 28 five extruded profile sections joined together 30th has, which the respective battery cells 14th frame on at least two respective side surfaces. The battery housing also includes 28 a base plate 29 , on which respective bottom surfaces of the respective battery cells 14th rest, that is, are arranged. Additionally shows 2 two yz section planes III, IV for in 3 and 4th shown sectional views in the x-direction.

3 zeigt unter Bezugnahme auf die im Zusammenhang mit 1 und 2 gezeigten und beschriebenen Komponenten ausschnittsweise eine schematische Schnittdarstellung des Batteriegehäuses 28 mit der Kühlfluidführungsvorrichtung 20 für das Batteriesystem 12, die von der y-z-Schnittebene III vorgeben ist. Der gezeigte Querschnitt 32 in y-z-Ebene des Strangpressprofilabschnitts 30 umfasst in Summe acht Hohlräume 34, 36, 38: Einen Hohlraum 36, in dem ein von dem Kühlfluid durchströmbaren Führungskanal 40 der Kühlfluidführungsvorrichtung 20 angeordnet ist; einen anderen Hohlraum 36, der von einem in den Hohlraum 34 hineinragenden Anschlussstutzen 41 durchstoßen ist; sowie fünf weitere Hohlräume 38, die gemeinsam mit dem anderen Hohlraum 36 in dem Querschnitt 32 den Hohlraum 36 umgeben. Die in 3 gezeigten Achsen a, b, c geben eine Rotationsachse a des Führungskanals 40 in x-Richtung, eine Rotationsachse b des Anschlussstutzens 41 in y-Richtung und eine jeweilige normal zu den beiden Rotationsachsen a, b angeordnete Achse c in z-Richtung an. 3 shows with reference to those relating to 1 and 2 Components shown and described in detail are a schematic sectional view of the battery housing 28 with the cooling fluid guide device 20th for the battery system 12th which is given by the yz section plane III. The cross section shown 32 in the yz plane of the extruded profile section 30th comprises a total of eight cavities 34 , 36 , 38 : A cavity 36 , in which a guide channel through which the cooling fluid can flow 40 the cooling fluid guide device 20th is arranged; another cavity 36 that of one in the cavity 34 protruding connection piece 41 is pierced; as well as five other cavities 38 that are shared with the other cavity 36 in the cross section 32 the cavity 36 surround. In the 3 Axes a, b, c shown give an axis of rotation a of the guide channel 40 in the x direction, an axis of rotation b of the connecting piece 41 in the y direction and a respective axis c arranged normal to the two axes of rotation a, b in the z direction.

Der Führungskanal 40 ist somit innerhalb des Batteriegehäuses 28 in dem Hohlraum 34 angeordnet. Dabei ist der Führungskanal 40 von einer Begrenzungsfläche 42 einer Innenseite des Hohlraums 34 umhüllt, das heißt begrenzt. Die Begrenzungsfläche 42 ist zumindest bereichsweise und insbesondere wie dargestellt vollständig von einer thermischen Isolierschicht 44 bedeckt ist. Dabei ist eine Außengrenzfläche 46 der Isolierschicht 44 an der Begrenzungsfläche 42 des Hohlraums 34 und eine Innengrenzfläche 48 der Isolierschicht 44 an einem Inneren des Führungskanals 40 angeordnet.The guide channel 40 is thus within the battery housing 28 in the cavity 34 arranged. Here is the guide channel 40 from a boundary surface 42 an inside of the cavity 34 enveloped, that is, limited. The boundary surface 42 is at least partially and in particular as shown completely by a thermal insulating layer 44 is covered. There is an outer boundary surface 46 the insulating layer 44 at the boundary surface 42 of the cavity 34 and an interior interface 48 the insulating layer 44 on an interior of the guide channel 40 arranged.

Die Isolierschicht 44 kann aus einem Polymerwerkstoff gefertigt sein, der als ein separates Bauteil eingeschoben und mit der Begrenzungsfläche 42 thermisch gefügt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Isolierschicht auch eingeschäumt sein. Zum Vergrößern eines Isoliereffekts kann die Isolierschicht 44 an zumindest eine Pore angrenzen, wobei die vollständig von der Isolierschicht 44 umhüllt sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Pore von der Außengrenzfläche 46 der Isolierschicht 44 und der Begrenzungsfläche 42 des Hohlraums 34 begrenzt sein. Des Weiteren kann der Isoliereffekt dadurch vergrößert werden, wenn ein Querschnitt, das heißt eine Außenkontur der Isolierschicht 44 als ein nach außen in Richtung der Begrenzungsfläche 42 verzahnter Zahnring 54 ausgestaltet und ein Querschnitt des durchströmten Führungskanals 40 formverschieden ist.The insulating layer 44 can be made of a polymer material, which is inserted as a separate component and with the boundary surface 42 is thermally joined. As an alternative or in addition, the insulating layer can also be foamed in. To increase an insulating effect, the insulating layer 44 adjoin at least one pore, which is completely covered by the insulating layer 44 can be wrapped. Alternatively or additionally, the at least one pore can be separated from the outer boundary surface 46 the insulating layer 44 and the boundary surface 42 of the cavity 34 be limited. Furthermore, the insulating effect can be increased if a cross section, that is to say an outer contour, of the insulating layer 44 as an outward towards the boundary surface 42 toothed ring gear 54 configured and a cross section of the flow-through guide channel 40 is different in shape.

Zum Einführen des Anschlussstutzens 41 kann der Strangpressprofilabschnitt 30 eine nachträglich nach einem Fertigen des Strangpressprofilabschnitts 30 hergestellte Öffnung 58 aufweisen, die beispielsweise als eine Bohrung ausgestaltet sein kann. Dabei kann der Anschlussstutzen 41 zumindest abschnittsweise mit dem Strangpressprofilabschnitt 30 verbunden sein und beispielsweise in die Öffnung 58 eingepresst oder mit dieser verklebt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Anschlussstutzen abschnittsweise mit einem Gewinde der Öffnung 58 verschraubt sein. Die Kühlfluidführungsvorrichtung 20 kann zusätzlich ein lochscheibenförmiges Dichtelement 60 umfassen, das zwischen dem Anschlussstutzen 41 und einer Wandung 64 des Führungskanals 40 angeordnet sein kann. Hierzu kann das Dichtelement 60 zwei einander gegenüberliegende Kreisringflächen und ein Loch aufweisen, wobei das Loch den Anschlussstutzen 41 vollständig umgreift und eine jeweilige der Kreisringflächen an einer jeweiligen korrespondierenden Auflagefläche, das heißt eine jeweilige Dichtfläche des Anschlussstutzens 41 und der Wandung 64 des Führungskanals 40 angeordnet sein kann.For inserting the connecting piece 41 can the extruded profile section 30th one after the production of the extruded profile section 30th established opening 58 have, which can be designed, for example, as a bore. The connecting piece 41 at least in sections with the extruded profile section 30th be connected and for example in the opening 58 pressed in or glued to it. As an alternative or in addition, the connection piece can have a thread of the opening in sections 58 be screwed. The cooling fluid guide device 20th can also use a perforated disk-shaped sealing element 60 include that between the connecting piece 41 and a wall 64 of the guide channel 40 can be arranged. For this purpose, the sealing element 60 have two opposing circular ring surfaces and a hole, the hole being the connecting piece 41 completely encompasses and a respective one of the circular ring surfaces on a respective corresponding support surface, that is to say a respective sealing surface of the connecting piece 41 and the wall 64 of the guide channel 40 can be arranged.

4 zeigt unter Bezugnahme auf die im Zusammenhang mit 1 bis 3 gezeigten und beschriebenen Komponenten ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittdarstellung des Batteriegehäuses 28 mit der Kühlfluidführungsvorrichtung 20. Dabei ist die weitere Schnittdarstellung von der y-z-Schnittebene IV vorgeben, wobei die beiden Achsen b, c in der Schnittebene IV liegen. Somit ist 4 im Vergleich zu 3 eine in x-Richtung entlang der Achse a verlagert. 4 kann insbesondere eine von einem stufenförmigen Abschnitt 62 vorgegebene geometrische Form des Anschlussstutzens 41 entnommen werden, die die Auflagefläche des Anschlussstutzens 41 für die korrespondierende Kreisringfläche des Dichtelements 60 vorgibt. 4th shows with reference to those relating to 1 until 3 Components shown and described excerpts from a further schematic sectional view of the battery housing 28 with the cooling fluid guide device 20th . The further sectional view of the yz sectional plane IV is specified, with the two axes b, c lying in the sectional plane IV. So is 4th compared to 3 one displaced in the x-direction along the axis a. 4th can in particular one of a step-shaped section 62 predetermined geometric shape of the connecting piece 41 which is the contact surface of the connecting piece 41 for the corresponding circular ring surface of the sealing element 60 pretends.

Des Weiteren kann das Batteriegehäuse 28 zusätzlich einen weiteren Führungskanal 66 aufweisen, der dazu eingerichtet sein kann, ein von dem Kühlfluid abweichendes Medium, insbesondere ein Datenübertragungsmedium und ein Messmedium, aufzunehmen.Furthermore, the battery housing 28 an additional guide channel 66 which can be set up to receive a medium that differs from the cooling fluid, in particular a data transmission medium and a measurement medium.

Eine Integration des Führungskanals 40, das heißt einer von dem Kühlfluid durchströmbaren Leitung, erfolgt derzeit an dem und/oder um das Batteriegehäuse 28. Hierbei können zumindest ein Übergangs- und zumindest ein Befestigungselement erforderlich sein. Zudem kann aufgrund der fehlenden oder mangelnden Isolierschicht 44 ein Kälteverlust in eine Umgebung auftreten. Zudem kann zum Verbinden jeweiliger Komponenten des Kühlsystems 16 zumindest ein Durchbruch im Batteriegehäuse 28 vorgesehen sein.An integration of the management channel 40 , that is to say a line through which the cooling fluid can flow, is currently carried out on and / or around the battery housing 28 . At least one transition element and at least one fastening element may be required here. In addition, due to the missing or inadequate insulating layer 44 there is a loss of cold in an environment. It can also be used to connect the respective components of the cooling system 16 at least one breakthrough in the battery case 28 be provided.

Daher kann es vorteilhaft sein, die Hohlräume 34, 36, 38 des zumindest einen Strangpressprofileabschnitt 30 des Batteriegehäuses 28 funktional insbesondere zum Führen des Kühlfluids mittels des Führungskanals 40 zu nutzen. Hierbei kann es sich bei dem zumindest einen Strangpressprofileabschnitt 30 um ein Strukturelement des Batteriegehäuse 28 handeln, wobei es sich bei dem den Führungskanal 40 aufweisenden Hohlraum 34 um ein geschlossenes Profil handeln kann. Ebenso kann es denkbar sein, dass in dem Strangpressprofilabschnitt 30 zusätzlich der weitere Führungskanal 66 zum Führen des alternativen Mediums angeordnet sein kann. Bei einer derartigen Anordnung kann ein Bauraum durch die Integration der Kühlfluidführungsvorrichtung 20 in das Batteriegehäuse 28 besonders vorteilhaft genutzt und mittels der Isolierschicht 44 effizient isoliert werden. Des Weiteren kann eine Anschlussposition, das heißt eine Position des Anschlussstutzens 41 oder eines weiteren Führungselements (zum Beispiel einer Leitung zum Zuleiten und Ableiten des Kühlfluids) in Relation zum zumindest einen Strangpressprofilabschnitt 30 des Batteriegehäuses 28 flexibel gestaltet werden. Hierbei kann von dem Batteriegehäuse 28 ein Schutz gegen eine mechanische und zu einer Beschädigung führende Beanspruchung und insbesondere im Zusammenhang mit dem Dichtelement 60 eine fluiddichte Abdichtung bereitgestellt werden.Therefore, it can be beneficial to use the cavities 34 , 36 , 38 of the at least one extruded profile section 30th of the battery case 28 functional in particular for guiding the cooling fluid by means of the guide channel 40 to use. This can be the at least one extruded profile section 30th around a structural element of the battery case 28 act, which is the guide channel 40 having cavity 34 can be a closed profile. It can also be conceivable that in the extruded profile section 30th additionally the further guide channel 66 can be arranged for guiding the alternative medium. With such an arrangement, a structural space can be achieved by integrating the cooling fluid guide device 20th into the battery case 28 used particularly advantageously and by means of the insulating layer 44 be efficiently isolated. Furthermore, a connection position, that is to say a position of the connection piece 41 or a further guide element (for example a line for feeding and discharging the cooling fluid) in relation to the at least one extruded profile section 30th of the battery case 28 can be designed flexibly. This can be from the battery housing 28 protection against mechanical stresses and stresses leading to damage, and in particular in connection with the Sealing element 60 a fluid-tight seal can be provided.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine gehäuseintegrierte Kühlwasserführung und eine Verteilung für Batteriesystems 12 bereitgestellt werden kann.Overall, the examples show how the invention provides a housing-integrated cooling water duct and a distribution for a battery system 12th can be provided.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • EP 3514851 A1 [0004]EP 3514851 A1 [0004]

Claims (11)

Batteriegehäuse (28) mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung (20) für ein Batteriesystem (12) für ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug (10), wobei das Batteriegehäuse (28) einen Strangpressprofilabschnitt (30) mit zumindest zwei Hohlräumen (34, 36, 38) aufweist und wobei die Kühlfluidführungsvorrichtung (20) zumindest einen Führungskanal (40, 66) aufweist, wovon einer ein von einem Kühlfluid durchströmbarer Führungskanal (40) ist, der innerhalb des Batteriegehäuses (28) in einem der zumindest zwei Hohlräume (34, 36, 38) angeordnet ist, wobei eine Begrenzungsfläche (42) einer Innenseite dieses Hohlraums (34, 36, 38) den Führungskanal (40) umhüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsfläche (42) zumindest bereichsweise von einer thermischen Isolierschicht (44) bedeckt ist, wobei eine Außengrenzfläche (46) der Isolierschicht (44) an der Begrenzungsfläche (42) des den Führungskanal (40) aufweisenden Hohlraums (34, 36, 38) angeordnet ist und eine Innengrenzfläche (48) der Isolierschicht (44) ein Inneres des Führungskanals (40) abgrenzt.Battery housing (28) with a cooling fluid guide device (20) for a battery system (12) for an at least partially electrically driven motor vehicle (10), the battery housing (28) having an extruded profile section (30) with at least two cavities (34, 36, 38) and wherein the cooling fluid guide device (20) has at least one guide channel (40, 66), one of which is a guide channel (40) through which a cooling fluid can flow and which is located inside the battery housing (28) in one of the at least two cavities (34, 36, 38) is arranged, wherein a boundary surface (42) of an inside of this cavity (34, 36, 38) envelops the guide channel (40), characterized in that the boundary surface (42) is at least partially covered by a thermal insulating layer (44), wherein a The outer boundary surface (46) of the insulating layer (44) is arranged on the boundary surface (42) of the cavity (34, 36, 38) having the guide channel (40) and an inner boundary surface Surface (48) of the insulating layer (44) delimits an interior of the guide channel (40). Batteriegehäuse (28) nach Anspruch 1, wobei die Isolierschicht (44) aus einem Polymerwerkstoff gefertigt ist, wobei der Polymerwerkstoff eingeschäumt, als ein separates Bauteil eingeschoben und/oder mit der Begrenzungsfläche (42) thermisch gefügt ist.Battery housing (28) Claim 1 wherein the insulating layer (44) is made of a polymer material, the polymer material being foamed in, pushed in as a separate component and / or thermally joined to the boundary surface (42). Batteriegehäuse (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierschicht (44) an zumindest eine Pore angrenzt, wobei die zumindest eine Pore vollständig von der Isolierschicht (44) umhüllt und/oder von der Außengrenzfläche (46) der Isolierschicht (44) und der Begrenzungsfläche (42) des einen der zumindest zwei Hohlräume (34, 36, 38) begrenzt ist.Battery housing (28) according to one of the preceding claims, wherein the insulating layer (44) adjoins at least one pore, wherein the at least one pore is completely encased by the insulating layer (44) and / or by the outer boundary surface (46) of the insulating layer (44) and the delimitation surface (42) of one of the at least two cavities (34, 36, 38) is delimited. Batteriegehäuse (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Querschnitt der Isolierschicht (44) als ein nach außen in Richtung der Begrenzungsfläche (42) verzahnter Zahnring (54) und/oder als ein Kreisring ausgestaltet und ein Querschnitt des durchströmten Führungskanals (40) formverschieden ist.Battery housing (28) according to one of the preceding claims, wherein a cross-section of the insulating layer (44) is designed as a toothed ring (54) and / or as a circular ring and a cross-section of the flow-through guide channel (40). is different in shape. Batteriegehäuse (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine der zumindest zwei Hohlräume (34, 36, 38) zum Vergrößern eines Isoliereffekts in einem Querschnitt (32) des Strangpressprofilabschnitts (30) von mehreren weiteren der Hohlräume (34, 36, 38) umgeben ist.Battery housing (28) according to one of the preceding claims, wherein the one of the at least two cavities (34, 36, 38) for increasing an insulating effect in a cross section (32) of the extruded profile section (30) of several further cavities (34, 36, 38) ) is surrounded. Batteriegehäuse (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strangpressprofilabschnitt (30) zumindest eine nachträglich nach einem Fertigen des Strangpressprofilabschnitts (30) hergestellte Öffnung (58) aufweist, wobei in die Öffnung (58) ein Anschlussstutzen (41) eingeführt ist, welcher zumindest einen anderen der zumindest zwei Hohlräume (34, 36, 38) durchstößt und in den einen der zumindest zwei Hohlräume (34, 36, 38) einragt.Battery housing (28) according to one of the preceding claims, wherein the extruded profile section (30) has at least one opening (58) subsequently produced after the extruded profile section (30) has been manufactured, a connecting piece (41) being inserted into the opening (58) which penetrates at least one other of the at least two cavities (34, 36, 38) and protrudes into one of the at least two cavities (34, 36, 38). Batteriegehäuse (28) nach Anspruch 6, wobei der Anschlussstutzen (41) zumindest abschnittsweise mit dem Strangpressprofilabschnitt (30) verbunden ist, wobei insbesondere der Anschlussstutzen (41) in die Öffnung (58) eingepresst und/oder abschnittsweise mit einem Gewinde der Öffnung (58) verschraubt und/oder mit der Öffnung (58) verklebt ist.Battery housing (28) Claim 6 , wherein the connecting piece (41) is at least partially connected to the extruded profile section (30), wherein in particular the connecting piece (41) is pressed into the opening (58) and / or screwed in sections to a thread of the opening (58) and / or to the Opening (58) is glued. Batteriegehäuse (28) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Kühlfluidführungsvorrichtung (20) zusätzlich ein lochscheibenförmiges Dichtelement (60) mit zwei einander gegenüberliegenden Kreisringflächen umfasst, wobei ein Loch des Dichtelements (60) den Anschlussstutzen (41) vollständig umgreift, wobei eine jeweilige der Kreisringflächen an einer jeweiligen korrespondierenden Auflagefläche eines stufenförmigen Abschnitts (62) des Anschlussstutzens (41) und einer Wandung (64) des Führungskanals (40) angeordnet ist.Battery housing (28) according to one of the Claims 6 or 7th , wherein the cooling fluid guide device (20) additionally comprises a perforated disk-shaped sealing element (60) with two opposing circular ring surfaces, a hole in the sealing element (60) completely encompassing the connecting piece (41), a respective one of the circular ring surfaces on a respective corresponding support surface of a step-shaped section (62) of the connecting piece (41) and a wall (64) of the guide channel (40) is arranged. Batteriegehäuse (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriegehäuse (28) zusätzlich einen weiteren Führungskanal (66) aufweist, wobei der weitere Führungskanal (66) dazu eingerichtet ist, ein von dem Kühlfluid abweichendes Medium aufzunehmen, wobei das Medium insbesondere ein Datenübertragungsmedium und/oder ein Messmedium umfasst.Battery housing (28) according to one of the preceding claims, wherein the battery housing (28) additionally has a further guide channel (66), wherein the further guide channel (66) is set up to accommodate a medium different from the cooling fluid, the medium in particular being a data transmission medium and / or comprises a measuring medium. Kühlsystem (16), umfassend eine Kühlfluidführungsvorrichtung (20), an einem Ende (22) der Kühlfluidführungsvorrichtung (20) eine dort angeordnete ein Kühlfluid kühlende Kühleinrichtung (14) und an einem anderen Ende (23) der Kühlfluidführungsvorrichtung (20) einen dort angeordneten wärmeabführenden Kühlkörper (26) und/oder ein dort angeordnetes zu kühlendes Kühlobjekt (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlfluidführungsvorrichtung (20) durch ein Batteriegehäuse (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bereitgestellt ist.Cooling system (16), comprising a cooling fluid guide device (20), at one end (22) of the cooling fluid guide device (20) a cooling device (14) arranged there to cool a cooling fluid and at another end (23) of the cooling fluid guide device (20) a heat dissipating device arranged there Cooling body (26) and / or a cooling object (18) to be cooled arranged there, characterized in that the cooling fluid guide device (20) is provided by a battery housing (28) according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug (10) mit einem Kühlsystem (16) nach Anspruch 10, wobei das Kühlsystem (16) ein Batteriegehäuse (28) mit einer Kühlfluidführungsvorrichtung (20) für ein Batteriesystem (12) umfasst, wobei das Batteriesystem (12) zumindest eine Batteriezelle (14) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug (10) zumindest teilweise elektrisch anzutreiben.Motor vehicle (10) with a cooling system (16) Claim 10 , wherein the cooling system (16) comprises a battery housing (28) with a cooling fluid guide device (20) for a battery system (12), the battery system (12) having at least one battery cell (14) which is designed to power the motor vehicle (10) at least partially to be driven electrically.
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