DE102022130029A1 - Vorrichtung zum Kühlen einer Batterie, die Vorrichtung umfassende Batterie, die Batterie umfassendes Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (104) zum Kühlen einer Batterie (100), wobei die Vorrichtung (104) einen Körper (106) umfasst, wobei der Körper (106) eine Oberfläche (108) zum Anordnen einer zu kühlenden Batteriezelle (102) der Batterie (100) umfasst, wobei der Körper (106) einen Kanal (110) für ein Kühlmedium umfasst, wobei der Kanal (110) zumindest abschnittsweise zur Oberfläche (108) hin offen ist, wobei der Körper (106) zumindest im Bereich des Kanals (110) ein Material (112) umfasst, das ausgebildet ist, sich zumindest abschnittsweise in den Kanal (110) hinein bis zur Batteriezelle (102) auszudehnen, wenn seine Temperatur oberhalb eines Grenzwerts ist. Batterie (100), welche die Vorrichtung (104) umfasst. Fahrzeug, welches die Batterie (100) umfasst.
Description
- Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Kühlen einer Batterie, eine die Vorrichtung umfassende Batterie und ein die Batterie umfassendes Fahrzeug aus.
-
EP 2065963 A2 offenbart eine Hochvolt-Batterie mit Direktkühlung, bei der ein Kühlmittel in Kanälen, die zwischen denen Kühlplatten vorgesehen sind, in unmittelbaren Kontakt mit Zellen der Batterie gebracht wird. - Die Vorrichtung zum Kühlen einer Batterie gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 sieht vor, dass die Vorrichtung einen Körper umfasst, wobei der Körper eine Oberfläche zum Anordnen einer zu kühlenden Batteriezelle der Batterie umfasst, wobei der Körper einen Kanal für ein Kühlmedium umfasst, wobei der Kanal zumindest abschnittsweise zur Oberfläche hin offen ist, wobei der Körper zumindest im Bereich des Kanals ein Material umfasst, das ausgebildet ist, sich zumindest abschnittsweise in den Kanal hinein bis zur Batteriezelle auszudehnen, wenn seine Temperatur oberhalb eines Grenzwerts ist. Bei einem Vorfall, bei dem z.B. heiße Gase aus der Batteriezelle austreten, quillt das Material auf und füllt den Kanal bis zur Batteriezelle aus. Dadurch wird die Batteriezelle isoliert. Dies stellt eine Kühlung mit Propagationsschutz dar.
- Vorzugsweise ist das Material thermisch isolierend.
- Vorzugsweise ist das Material elektrisch isolierend.
- Vorzugsweise ist das Material ein Schaum.
- In einer Ausführung umfasst die Oberfläche das Material.
- In einer Ausführung umfasst die Oberfläche eine Decklage, die ausgebildet ist, das Material vom Kühlmedium zu trennen.
- Bei einer Batterie, welche die Vorrichtung und wenigstens eine Batteriezelle umfasst, ist die wenigstens eine Batteriezelle an der Oberfläche angeordnet. Diese Batterie weist Vorteile auf, die denen der Vorrichtung entsprechen.
- Ein Fahrzeug welches die Batterie umfasst, weist Vorteile auf, die denen der Batterie entsprechen.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der folgenden Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer Batterie in einem ersten Zustand, -
2 eine schematische Darstellung der Batterie in einem zweiten Zustand. - In
1 ist eine Batterie 100 schematisch in einem ersten Zustand vor einem Ereignis dargestellt, bei dem heiße Gase aus einer Batteriezelle 102 austreten. - Im Beispiel umfasst die Batterie 100 eine Vorrichtung 104 zum Kühlen der Batterie 100.
- Die Vorrichtung 104 umfasst einen Körper 106. Der Körper 106 umfasst eine Oberfläche 108 zum Anordnen der zu kühlenden Batteriezelle 102 der Batterie 100. Der Körper 106 umfasst einen Kanal 110 für ein Kühlmedium.
- Der Kanal 110 ist zumindest abschnittsweise zur Oberfläche 108 hin offen. Die Batteriezelle 102 ist an der Oberfläche 108 angeordnet. Das bedeutet, im Kanal 110 eingebrachtes Kühlmedium ist in direktem Kontakt zur Batteriezelle 102, wenn diese an der Oberfläche 108 angeordnet ist.
- Der Körper 106 umfasst zumindest im Bereich des Kanals 110 ein Material 112, das ausgebildet ist, sich zumindest abschnittsweise in den Kanal 110 hinein bis zur Batteriezelle 102 auszudehnen, wenn seine Temperatur oberhalb eines Grenzwerts ist. Das Material 112 ist in einer Ausführung thermisch isolierend. Das Material 112 ist in einer Ausführung elektrisch isolierend. Das Material 112 ist z.B. ein Schaum.
- Die Oberfläche 108 umfasst in einer Ausführung das Material 112. Die Oberfläche 108 umfasst in einer in
1 dargestellten Ausführung eine Decklage 114, die ausgebildet ist, das Material 112 vom Kühlmedium zu trennen. Das Material 112 und die Decklage 114 können derart ausgebildet sein, dass eine Kraft, das sich ausdehnende Material auf die Decklage 114 ausübt, größer ist, als eine Kraft, die aufgrund der Decklage 114 gegen das Material 112 wirkt. Das Material 112 und die Decklage 114 können derart ausgebildet sein, dass eine Kraft, das sich ausdehnende Material auf die Decklage 114 ausübt, ein Bersten der Decklage 114 bewirkt. - In dem in
1 dargestellten Beispiel umfasst die Batterie 100 zwei Batteriezellen 102 zwischen denen die Vorrichtung 104 zum Kühlen der Batterie angeordnet ist. - In
2 ist die Batterie 100 schematisch in einem zweiten Zustand nach dem Ereignis dargestellt, bei dem heiße Gase 114 aus der Batteriezelle 102 austreten. Der Kanal 110 ist im Beispiel vollständig gefüllt. Es reicht aus, wenn das Material 112 bis hin zum Kontakt mit der Batteriezelle 102 ausgedehnt ist. Das Material 112 isoliert die Batteriezelle 102. - Es kann ein Fahrzeug vorgesehen sein, welches die Batterie 100 umfasst.
- Der Grenzwert ist z.B. eine Temperatur mit welcher die heißen Gase bei dem Vorfall aus der Batteriezelle 102 austreten.
- Es kann vorgesehen sein, dass das Material 112 zwischen zwei Oberflächen des Körpers 106 vollflächig oder in definierten Bereichen zwischen den Oberflächen angeordnet ist. Der Körper ist z.B. eine Kühlplatte. In der Kühlplatte, z.B. zwischen deren Decklagen, ist das Material, insbesondere der Schaum, z.B. vollflächig oder in definierten Bereichen verbaut. Hierdurch werden dann die Kühlkanäle bzw. Zellzwischenräume der Batteriezellen 102 thermisch isolierend ausgefüllt. Es baut sich somit eine zusätzliche thermisch isolierende Schicht zwischen den Batteriezellen 102 auf.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 2065963 A2 [0002]
Claims (9)
- Vorrichtung (104) zum Kühlen einer Batterie (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (104) einen Körper (106) umfasst, wobei der Körper (106) eine Oberfläche (108) zum Anordnen einer zu kühlenden Batteriezelle (102) der Batterie (100) umfasst, wobei der Körper (106) einen Kanal (110) für ein Kühlmedium umfasst, wobei der Kanal (110) zumindest abschnittsweise zur Oberfläche (108) hin offen ist, wobei der Körper (106) zumindest im Bereich des Kanals (110) ein Material (112) umfasst, das ausgebildet ist, sich zumindest abschnittsweise in den Kanal (110) hinein bis zur Batteriezelle (102) auszudehnen, wenn seine Temperatur oberhalb eines Grenzwerts ist.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material (112) thermisch isolierend ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material (112) elektrisch isolierend ist. - Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (112) ein Schaum ist.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (108) das Material (112) umfasst.
- Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (108) eine Decklage (114) umfasst, die ausgebildet ist, das Material (112) vom Kühlmedium zu trennen. - Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (112) zwischen zwei Oberflächen des Körpers (106) vollflächig oder in definierten Bereichen zwischen den Oberflächen angeordnet ist.
- Batterie (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (100) die Vorrichtung (106) nach einem der
Ansprüche 1 bis7 und wenigstens eine Batteriezelle (102) umfasst, wobei die wenigstens eine Batteriezelle (102) an der Oberfläche (108) angeordnet ist. - Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug die Batterie (100) nach
Anspruch 8 umfasst.
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