DE102022132195A1 - Batteriepackeinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Einrichtung kann ein erstes Element einschließen, das einen ersten Kanal definiert. Die Einrichtung kann ein zweites Element einschließen, das einen zweiten Kanal definiert. Das erste Element kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer ersten Seite einer Batteriezelle bildet, und das zweite Element kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.

Description

  • EINFÜHRUNG
  • Batteriepacks können eine Quelle für elektrische Leistung sein. Batteriepacks können mit verschiedenen Komponenten zusammengebaut werden.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Batteriepacks, wie sie für Elektrofahrzeuge verwendet werden, können Wärme erzeugen. Die hierin beschriebene technische Lösung schließt Strukturelemente ein, die Kanäle aufweisen, die eine Wärmeübertragung von den Seiten der Batteriezellen eines Batteriepacks erleichtern können. Die Strukturelemente können ein festgelegtes thermisches System (z. B. Kühlplatten) des Batteriepacks ergänzen oder ersetzen.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf eine Einrichtung gerichtet. Die Einrichtung kann ein erstes Element einschließen, das einen ersten Kanal definiert. Die Einrichtung kann ein zweites Element einschließen, das einen zweiten Kanal definiert. Das erste Element kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer ersten Seite einer Batteriezelle bildet, und das zweite Element kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf einen Batteriepack gerichtet. Der Batteriepack kann ein Gehäuse einschließen. Der Batteriepack kann eine Batteriezelle einschließen, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Batteriepack kann ein erstes Element einschließen, das einen ersten Kanal definiert. Der Batteriepack kann ein zweites Element einschließen, das einen zweiten Kanal definiert. Das erste Element kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer ersten Seite der Batteriezelle bildet, und das zweite Element kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf ein Verfahren gerichtet. Das Verfahren kann das Bereitstellen eines ersten Elements und eines zweiten Elements einschließen. Das erste Element kann einen ersten Kanal definieren und das zweite Element kann einen zweiten Kanal definieren. Das Verfahren kann das Bilden einer Grenzfläche zwischen dem ersten Element und einer ersten Seite einer Batteriezelle einschließen. Das Verfahren kann das Bilden einer Grenzfläche zwischen dem zweiten Element und einer zweiten Seite der Batteriezelle einschließen.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf ein Elektrofahrzeug gerichtet. Das Elektrofahrzeug kann einen Batteriepack einschließen. Der Batteriepack kann ein Gehäuse und eine Einrichtung einschließen, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die Einrichtung kann eine Batteriezelle einschließen. Die Einrichtung kann ein erstes Element einschließen, das einen ersten Kanal definiert. Das erste Element kann eine Seite aufweisen. Die Einrichtung kann ein zweites Element einschließen, das einen zweiten Kanal definiert. Das zweite Element kann eine Seite aufweisen. Die Seite des ersten Elements kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer ersten Seite einer Batteriezelle bildet, und die Seite des zweiten Elements kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf ein System gerichtet. Das System kann einen Verteiler einschließen. Das System kann ein erstes Element einschließen, das fluidisch mit dem Verteiler gekoppelt ist. Das erste Element kann einen ersten Kanal definieren. Das System kann ein zweites Element einschließen, das fluidisch mit dem Verteiler gekoppelt ist. Das zweite Element kann einen zweiten Kanal definieren. Das System kann eine Batteriezelle einschließen, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal thermisch koppelt.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf ein Verfahren gerichtet. Das Verfahren kann das Bereitstellen einer Einrichtung einschließen. Die Einrichtung kann ein erstes Element einschließen, das einen ersten Kanal definiert. Das erste Element kann eine Seite aufweisen. Die Einrichtung kann ein zweites Element einschließen, das einen zweiten Kanal definiert. Das zweite Element kann eine Seite aufweisen. Die Seite des ersten Elements kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer ersten Seite einer Batteriezelle bildet, und die Seite des zweiten Elements kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.
  • Mindestens ein Gesichtspunkt ist auf eine Einrichtung gerichtet. Die Einrichtung kann ein Element einschließen, das einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal definiert. Der erste Kanal kann entlang einer ersten Seite des Elements angeordnet sein und der zweite Kanal kann entlang einer zweiten Seite des Elements angeordnet sein. Die erste Seite des Elements kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Seite einer ersten Batteriezelle bildet, und die zweite Seite des Elements kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Seite einer zweiten Batteriezelle bildet.
  • Diese und andere Gesichtspunkte und Implementierungen werden nachstehend ausführlich erläutert. Die vorstehenden Informationen und die folgende ausführliche Beschreibung schließen veranschaulichende Beispiele für verschiedene Gesichtspunkte und Implementierungen ein und stellen einen Überblick oder Rahmen für das Verständnis der Art und des Charakters der beanspruchten Gesichtspunkte und Implementierungen bereit. Die Zeichnungen stellen eine Darstellung und ein weiteres Verständnis der verschiedenen Gesichtspunkte und Implementierungen bereit und sind in diese Patentschrift aufgenommen und bilden einen Teil davon. Die vorstehenden Informationen und die folgende ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen schließen veranschaulichende Beispiele ein und sollten nicht als einschränkend angesehen werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Gleiche Referenznummern und Bezeichnungen in den verschiedenen Zeichnungen geben gleiche Elemente an. Aus Gründen der Übersichtlichkeit muss nicht jede Komponente in jeder Zeichnung beschriftet sein. In den Zeichnungen gilt:
    • 1 stellt ein beispielhaftes Elektrofahrzeug gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 2A stellt einen beispielhaften Batteriepack gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 2B stellt beispielhafte Batteriemodule gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 2C stellt eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Batteriezelle gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 2D stellt eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Batteriezelle gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 2E stellt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Batteriezelle gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 3 stellt eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Einrichtung gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 4 stellt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Elements gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 5 stellt eine Vielzahl von Querschnittsansichten von beispielhaften Elementen gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 6 stellt eine Draufsicht einer beispielhaften Einrichtung gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Einrichtung gemäß einigen Gesichtspunkten dar.
    • 8 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein beispielhaftes Verfahren zur Montage einer beispielhaften Einrichtung gemäß einigen Gesichtspunkten veranschaulicht.
    • 9 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein beispielhaftes Verfahren veranschaulicht, um eine beispielhafte Einrichtung gemäß einigen Gesichtspunkten bereitzustellen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es folgen nachfolgend detailliertere Beschreibungen verschiedener Konzepte in Bezug auf und Implementierungen von Verfahren, Einrichtungen und Systemen zur Erleichterung der thermischen Steuerung eines Batteriepacks oder seiner Komponenten. Die verschiedenen Konzepte, die vorstehend vorgestellt und nachstehend ausführlich erläutert werden, lassen sich auf zahlreiche Arten implementieren.
  • Die vorliegende Offenbarung richtet sich im Allgemeinen auf Strukturelemente eines Batteriepacks, der dazu ausgelegt ist, eine thermische Steuerung (z. B. Kühlung) an Batteriezellen des Batteriepacks bereitzustellen oder zu ersetzen, um ein festgelegtes thermisches System (z. B. Kühlplatten) zu ergänzen oder zu ersetzen.
  • Ein Strukturelement eines Batteriepacks kann einen Kanal definieren, durch den Kühlmittel fließen kann, um eine thermische Steuerung für den Batteriepack bereitzustellen. Der Kanal kann eine Länge des Strukturelements verlängern. Der Kanal kann ein einzelnes Durchgangssystem definieren, sodass das Kühlmittel über eine einzige Längsrichtung von einem ersten Ende des Strukturelements zu einem zweiten Ende des Strukturelements fließt. Der Kanal kann auch ein Mehrfachdurchgangssystem definieren. Zum Beispiel kann der Kanal ein Doppeldurchlaufsystem definieren, sodass das Kühlmittel über einen ersten Durchlauf (z. B. in einer ersten Längsrichtung) vom ersten Ende des Strukturelements zum zweiten Ende fließt und dann über einen zweiten Durchlauf (z. B. in einer zweiten Längsrichtung) zum ersten Ende zurückkehrt, um das Element zu verlassen.
  • Der Kanal kann eine beliebige Anzahl von Durchläufen definieren. Auch der Verlauf des Kanals kann variieren. Zum Beispiel kann jeder Durchlauf des Kanals im Wesentlichen gerade vom ersten Ende des Strukturelements zum zweiten Ende verlaufen, oder jeder Durchlauf kann nicht gerade sein (z. B. ein sinusförmiges, schlangenförmiges, zickzackförmiges, symmetrisches oder asymmetrisches Muster aufweisen).
  • Ein erstes Strukturelement, das einen ersten Kanal definiert, kann angrenzend an eine Batteriezelle des Batteriepacks angeordnet sein. Eine erste Seite des ersten Strukturelements kann eine Grenzfläche (direkt oder indirekt) mit einer ersten Seite der Batteriezelle bilden, um den ersten Kanal thermisch mit der Batteriezelle zu koppeln. Ein zweites Strukturelement, das einen zweiten Kanal definiert, kann angrenzend an die Batteriezelle angeordnet sein. Eine erste Seite des zweiten Strukturelements kann eine Grenzfläche (direkt oder indirekt) mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bilden, um den zweiten Kanal thermisch mit der Batteriezelle zu koppeln. Kühlmittel kann durch den ersten und den zweiten Kanal strömen und von der Batteriezelle erzeugte Wärme absorbieren. Zwischen dem ersten und dem zweiten Strukturelement kann eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sein. Eine erste Seite jeder der Batteriezellen kann eine Grenzfläche mit der ersten Seite des ersten Strukturelements bilden und eine zweite Seite jeder Batteriezellen kann eine Grenzfläche mit der ersten Seite des zweiten Strukturelements bilden. Es können auch mehr als zwei Strukturelemente vorhanden sein. Jedes Strukturelement kann von einem anderen Strukturelement durch mindestens eine Batteriezelle getrennt sein.
  • Die offenbarten Lösungen weisen den technischen Vorteil auf, dass sie eine thermische Steuerung für eine Batterieanordnung bereitstellen, ohne dass separate thermische Komponenten in die Batterieanordnung eingebaut werden müssen. Zum Beispiel kann die Batterieanordnung ohne thermische Steuerung strukturelle Elemente und Batteriezellen einschließen. Anstelle des Hinzufügens von separaten thermischen Elementen zusätzlich zu den Strukturelementen und den Batteriezellen, beinhaltet die beschriebene Lösung ein thermisches (z. B. kühlendes) Element innerhalb der Strukturelemente. Durch die Integration der thermischen Elemente in bereits vorhandene Komponenten kann die Gesamtgröße oder das Gewicht der Batterieanordnung reduziert werden, die Anzahl der Komponenten innerhalb der Batterieanordnung wird reduziert und die Herstellung oder Montage der Batterieanordnung kann vereinfacht werden.
  • 1 stellt eine beispielhafte Querschnittsansicht 100 eines Elektrofahrzeugs 105 dar, das mit mindestens einem Batteriepack 110 ausgestattet ist. Elektrofahrzeuge 105 können unter anderem Elektro-Trucks, Elektro-SUVs (Sport Utility Vehicles), Elektro-Lieferwagen, Elektro-Automobile, Elektroautos, Elektromotorräder, Elektroroller, Elektro-Pkw, Elektro-Pkw oder -Nutzfahrzeuge, Hybridfahrzeuge oder andere Fahrzeuge wie See- oder Lufttransportfahrzeuge, Flugzeuge, Hubschrauber, U-Boote, Boote oder Drohnen einschließen. Der Batteriepack 110 kann auch als Energiespeichersystem zur Versorgung eines Gebäudes verwendet werden, beispielsweise eines Wohnhauses oder eines Geschäftsgebäudes. Elektrofahrzeuge 105 können vollelektrisch oder teilweise elektrisch sein (z. B. Plug-in-Hybrid) und ferner können Elektrofahrzeuge 105 vollständig autonom, teilweise autonom oder unbemannt sein.
  • Elektrofahrzeuge 105 können auch von Menschen bedient werden oder nicht autonom sein. Elektrofahrzeuge 105 wie Elektro-Trucks oder -Automobile können On-Board-Batteriepacks 110, Batteriemodule 115 oder Batteriezellen 120 zur Versorgung der Elektrofahrzeuge einschließen. Das Elektrofahrzeug 105 kann ein Chassis 125 (z. B. einen Rahmen, einen inneren Rahmen oder eine Stützstruktur) einschließen. Das Chassis 125 kann verschiedene Komponenten des Elektrofahrzeugs 105 tragen. Das Chassis 125 kann sich über einen vorderen Abschnitt 130 (z. B. einen Motorhaubenabschnitt), einen Karosserieabschnitt 135 und einen hinteren Abschnitt 140 (z. B. einen Kofferraum, eine Nutzlast oder einen Kofferraumabschnitt) des Elektrofahrzeugs 105 ziehen. Der Batteriepack 110 kann innerhalb des Elektrofahrzeugs 105 installiert oder platziert werden. Beispielsweise kann der Batteriepack 110 auf dem Chassis 125 des Elektrofahrzeugs 105 innerhalb des vorderen Abschnitts 130, des Karosserieabschnitts 135 oder des hinteren Abschnitts 140 installiert werden. Der Batteriepack 110 kann mindestens eine Sammelschiene, z. B. ein Stromabnehmerelement, einschließen oder mit diesem verbunden sein. Beispielsweise können die erste Sammelschiene 145 und die zweite Sammelschiene 150 elektrisch leitfähiges Material einschließen, um die Batteriemodule 115 oder die Batteriezellen 120 mit anderen elektrischen Komponenten des Elektrofahrzeugs 105 zu verbinden oder auf andere Weise elektrisch zu koppeln, um verschiedene Systeme oder Komponenten des Elektrofahrzeugs 105 mit elektrischer Leistung zu versorgen.
  • 2A stellt einen beispielhaften Batteriepack 110 dar. Bezugnehmend auf 2A kann der Batteriepack 110 unter anderem dem Elektrofahrzeug 105 Leistung bereitstellen. Batteriepacks 110 können jede Anordnung oder jedes Netzwerk elektrischer, elektronischer, mechanischer oder elektromechanischer Vorrichtungen einschließen, um ein Fahrzeug jeglicher Art, wie das Elektrofahrzeug 105, mit Strom zu versorgen. Der Batteriepack 110 kann mindestens ein Gehäuse 205 einschließen. Das Gehäuse 205 kann mindestens ein Batteriemodul 115 oder mindestens eine Batteriezelle 120 sowie weitere Komponenten des Batteriepacks einschließen. Das Gehäuse 205 kann eine Abschirmung an der Unterseite des Batteriemoduls 115 einschließen, um das Batteriemodul 115 vor äußeren Einflüssen zu schützen, zum Beispiel wenn das Elektrofahrzeug 105 über unwegsames Gelände (z. B. im Gelände, Gräben, Felsen usw.) gesteuert wird. Der Batteriepack 110 kann mindestens eine Kühlleitung 210 einschließen, die Flüssigkeit durch den Batteriepack 110 als Teil eines Wärme-/Temperatursteuerungs- oder Wärmeaustauschsystems verteilen kann, das auch mindestens eine thermische Komponente (z.B. Kühlplatte) 215 einschließen kann. Die thermische Komponente 215 kann in Bezug auf ein oberes Submodul und ein unteres Submodul positioniert werden, sodass sie sich unter anderem zwischen dem oberen und dem unteren Submodul befindet. Der Batteriepack 110 kann eine beliebige Anzahl von thermischen Komponenten 215 einschließen. Zum Beispiel können pro Batteriepack 110 oder pro Batteriemodul 115 eine oder mehrere thermische Komponenten 215 vorhanden sein. Mindestens eine Kühlleitung 210 kann mit der thermischen Komponente 215 gekoppelt, Teil davon oder unabhängig davon sein.
  • 2B stellt beispielhafte Batteriemodule 115 dar, und 2C stellt eine beispielhafte Querschnittsansicht einer Batteriezelle 120 dar. Das Batteriemodul 115 kann mindestens ein Submodul einschließen. Zum Beispiel können die Batteriemodule 115 mindestens ein erstes (z. B. oberes) Submodul 220 oder mindestens ein zweites (z. B. unteres) Submodul 225 einschließen. Mindestens eine thermische Komponente 215 kann zwischen dem oberen Submodul 220 und dem unteren Submodul 225 angeordnet sein. Zum Beispiel kann eine thermische Komponente 215 für den Wärmeaustausch mit einem Batteriemodul 115 konfiguriert sein. Die thermische Komponente 215 kann zwischen dem oberen Submodul 220 und dem unteren Submodul 225 angeordnet oder thermisch gekoppelt sein. Eine thermische Komponente 215 kann auch mit mehr als einem Batteriemodul 115 (oder mehr als zwei Submodulen 220, 225) thermisch gekoppelt sein. Die Batterie-Submodule 220, 225 können zusammen ein Batteriemodul 115 bilden. In einigen Beispielen kann jedes Submodul 220, 225 als ein komplettes Batteriemodul 115 anstatt als ein Submodul betrachtet werden.
  • Die Batteriemodule 115 können jeweils eine Vielzahl von Batteriezellen 120 einschließen. Die Batteriemodule 115 können innerhalb des Gehäuses 205 des Batteriepacks 110 angeordnet sein. Die Batteriemodule 115 können Batteriezellen 120 einschließen, die zum Beispiel zylindrische Zellen, prismatische Zellen oder Pouch-Zellen sind. Das Batteriemodul 115 kann als eine modulare Einheit von Batteriezellen 120 betrieben werden. Beispielsweise kann ein Batteriemodul 115 Strom oder elektrische Leistung von den Batteriezellen 120, die in dem Batteriemodul 115 enthalten sind, sammeln und den Strom oder die elektrische Leistung als Ausgabe des Batteriepacks 110 bereitstellen. Der Batteriepack 110 kann eine beliebige Anzahl von Batteriemodulen 115 einschließen. Beispielsweise kann der Batteriepack ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn, elf, zwölf oder eine andere Anzahl von Batteriemodulen 115 aufweisen, die in dem Gehäuse 205 angeordnet sind. Es ist auch zu beachten, dass jedes Batteriemodul 115 ein oberes Submodul 220 und ein unteres Submodul 225 einschließen kann, möglicherweise mit einer thermischen Komponente 215 zwischen dem oberen Submodul 220 und dem unteren Submodul 225. Der Batteriepack 110 kann eine Vielzahl von Bereichen einschließen oder definieren, in denen das Batteriemodul 115 positioniert werden kann. Die Batteriemodule 115 können quadratisch, rechteckig, rund, dreieckig, symmetrisch oder asymmetrisch sein. In einigen Beispielen können die Batteriemodule 115 unterschiedliche Formen aufweisen, sodass einige Batteriemodule 115 rechteckig und andere Batteriemodule 115 quadratisch sind, neben anderen Möglichkeiten. Das Batteriemodul 115 kann eine Vielzahl von Steckplätzen, Haltern oder Behältern für eine Vielzahl von Batteriezellen 120 einschließen oder definieren.
  • Batteriezellen 120 weisen eine Vielzahl von Formfaktoren, Formen oder Größen auf. Beispielsweise können die Batteriezellen 120 einen zylindrischen, rechteckigen, quadratischen, würfelförmigen, flachen oder prismatischen Formfaktor aufweisen. Die Anordnung der Batteriezellen 120 kann zum Beispiel durch Einsetzen einer gewickelten oder gestapelten Elektrodenrolle (z. B. einer Jelly Roll) einschließlich des Elektrolytmaterials in mindestens ein Batteriezellengehäuse 230 erfolgen. Das Elektrolytmaterial, z. B. eine ionisch leitfähige Flüssigkeit oder ein anderes Material, kann elektrische Leistung für die Batteriezelle 120 erzeugen oder bereitstellen. Ein erster Abschnitt des Elektrolytmaterials kann eine erste Polarität aufweisen, und ein zweiter Abschnitt des Elektrolytmaterials kann eine zweite Polarität aufweisen. Das Gehäuse 230 kann verschiedene Formen aufweisen, zum Beispiel einschließlich zylindrisch oder rechteckig. Elektrische Verbindungen können zwischen dem Elektrolytmaterial und den Komponenten der Batteriezelle 120 hergestellt werden. Zum Beispiel können elektrische Verbindungen mit zumindest einem Teil des Elektrolytmaterials an zwei Punkten oder Bereichen der Batteriezelle 120 verbunden werden, zum Beispiel um einen ersten Polaritätsanschluss 235 (z. B. einen positiven oder Anodenanschluss) und einen zweiten Polaritätsanschluss 240 (z. B. einen negativen oder Kathodenanschluss) zu positionieren. Die Polaritätsanschlüsse können aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, um elektrischen Strom von der Batteriezelle 120 zu einem elektrischen Verbraucher, wie etwa einer Komponente oder einem System des Elektrofahrzeugs 105, zu leiten.
  • Zum Beispiel kann die Batteriezelle 120 Lithium-Ionen-Batteriezellen einschließen. In Lithium-Ionen-Batteriezellen können Lithiumionen beim Laden und Entladen der Batteriezelle zwischen einer positiven und einer negativen Elektrode übertragen werden. Beispielsweise kann die Batteriezellenanode Lithium oder Graphit einschließen, und die Batteriezellenkathode kann ein lithiumbasiertes Oxidmaterial einschließen. Das Elektrolytmaterial kann in der Batteriezelle 120 angeordnet sein, um Anode und Kathode voneinander zu trennen und die Übertragung von Lithiumionen zwischen Anode und Kathode zu erleichtern. Es ist zu beachten, dass die Batteriezelle 120 auch in Form einer Festkörperbatteriezelle ausgebildet sein kann, die feste Elektroden und feste Elektrolyte verwendet. Weiterhin können einige Batteriezellen 120 Festkörperbatteriezellen sein und andere Batteriezellen 120 können flüssige Elektrolyte für Lithium-Ionen-Batteriezellen einschließen.
  • Die Batteriezelle 120 kann in den Batteriemodulen 115 oder Batteriepacks 110 eingeschlossen sein, um Komponenten des Elektrofahrzeugs 105 mit Strom zu versorgen. Das Batteriezellengehäuse 230 kann in dem Batteriemodul 115, dem Batteriepack 110 oder einem Batteriearray angeordnet sein, das in dem Elektrofahrzeug 105 installiert ist. Das Gehäuse 230 kann unter anderem eine beliebige Form aufweisen, wie unter anderem z. B. zylindrisch mit einer kreisförmigen (z. B. wie dargestellt), elliptischen oder ovulären Basis. Die Form des Gehäuses 230 kann auch prismatisch mit einer polygonalen Basis, wie unter anderem einem Dreieck, einem Quadrat, einem Rechteck, einem Fünfeck und einem Sechseck, sein. Das Gehäuse 230 kann starr oder nicht starr (z. B. flexibel) sein.
  • Das Gehäuse 230 der Batteriezelle 120 kann ein oder mehrere Materialien mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit oder Wärmeleitfähigkeit oder eine Kombination davon einschließen. Das elektrisch leitfähige und thermisch leitfähige Material für das Gehäuse 230 der Batteriezelle 120 kann unter anderem ein metallisches Material wie Aluminium, eine Aluminiumlegierung mit Kupfer, Silicium, Zinn, Magnesium, Mangan oder Zink (z. B. Aluminium der Serien 1000, 4000 oder 5000), Eisen, eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung (z. B. Stahl), Silber, Nickel, Kupfer und eine Kupferlegierung einschließen. Das elektrisch isolierende und thermisch leitfähige Material für das Gehäuse 230 der Batteriezelle 120 kann unter anderem ein keramisches Material (z. B. Siliciumnitrid, Siliciumkarbid, Titankarbid, Zirkoniumdioxid, Berylliumoxid usw.) und ein thermoplastisches Material (z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid oder Nylon) einschließen.
  • Die Batteriezelle 120 kann mindestens eine Anodenschicht 245 einschließen, die innerhalb des Hohlraums 250 angeordnet sein kann, der durch das Gehäuse 230 definiert ist. Die Anodenschicht 245 kann elektrischen Strom in die Batteriezelle 120 aufnehmen und Elektronen während des Betriebs der Batteriezelle 120 ausgeben (z. B. Laden oder Entladen der Batteriezelle 120). Die Anodenschicht 245 kann eine aktive Substanz einschließen. Die aktive Substanz kann zum Beispiel Aktivkohle oder ein mit leitfähigen Materialien durchsetztes Material (z. B. künstlicher oder natürlicher Graphit oder eine Mischung davon), Lithiumtitanat (Li4Ti5O12) oder ein auf Silicium basierendes Material (z. B. Siliciummetall, -oxid, -karbid, vorlithiiert) einschließen.
  • Die Batteriezelle 120 kann mindestens eine Kathodenschicht 255 (z. B. eine Kompositkathodenschicht Verbundkathodenschicht, eine Verbundkathode, eine Kompositkathode oder eine Kathode). Die Kathodenschicht 255 kann innerhalb des Hohlraums 250 angeordnet sein. Die Kathodenschicht 255 kann elektrischen Strom aus der Batteriezelle 120 ausgeben und kann während des Entladens der Batteriezelle 120 Elektronen aufnehmen. Die Kathodenschicht 255 kann auch Lithiumionen während des Entladens der Batteriezelle 120 freisetzen. Umgekehrt kann die Kathodenschicht 255 elektrischen Strom in die Batteriezelle 120 aufnehmen und kann Elektronen während des Ladens der Batteriezelle 120 ausgeben. Die Kathodenschicht 255 kann Lithiumionen während des Ladens der Batteriezelle 120 aufnehmen.
  • Die Batteriezelle 120 kann eine Elektrolytschicht 260 einschließen, die innerhalb des Hohlraums 250 angeordnet ist. Die Elektrolytschicht 260 kann zwischen der Anodenschicht 245 und der Kathodenschicht 255 angeordnet sein, um die Anodenschicht 245 und die Kathodenschicht 255 zu trennen. Die Elektrolytschicht 260 kann Ionen zwischen der Anodenschicht 245 und der Kathodenschicht 255 übertragen. Die Elektrolytschicht 260 kann Kationen während des Betriebs der Batteriezelle 120 von der Anodenschicht 245 zur Kathodenschicht 255 übertragen. Die Elektrolytschicht 260 kann Anionen (z. B. Lithiumionen) während des Betriebs der Batteriezelle 120 von der Kathodenschicht 255 zur Anodenschicht 245 übertragen.
  • Die Elektrolytschicht 260 kann ein flüssiges Elektrolytmaterial einschließen oder daraus bestehen. Das flüssige Elektrolytmaterial kann ein Lithiumsalz einschließen, das in einem Lösungsmittel gelöst ist. Das Lithiumsalz für das Flüssigelektrolytmaterial für die Elektrolytschicht 260 kann unter anderem zum Beispiel Lithiumtetrafluorborat (LiBF4), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF6) und Lithiumperchlorat (LiClO4) einschließen. Das Lösungsmittel kann unter anderem zum Beispiel Dimethylcarbonat (DMC), Ethylencarbonat (EC) und Diethylcarbonat (DEC) einschließen. Die Elektrolytschicht 260 kann ein Festelektrolytmaterial einschließen oder daraus bestehen, wie unter anderem ein keramisches Elektrolytmaterial, ein Polymerelektrolytmaterial oder ein glasartiges Elektrolytmaterial, oder eine beliebige Kombination davon. Das keramische Elektrolytmaterial für die Elektrolytschicht 260 kann unter anderem zum Beispiel Lithium-Phosphor-Oxy-Nitrid (LixPOyNz), Lithium-Germanium-Phosphat-Schwefel (Li10GeP2S12), Yttriumoxidstabilisiertes Zirkoniumdioxid (YSZ), NASICON (Na3Zr2Si2PO12), Beta-Aluminiumoxid-Festelektrolyt (BASE), Perowskitkeramik (z. B. Strontiumtitanat (SrTiO3)) einschließen. Das Polymerelektrolytmaterial (z. B. ein Hybrid- oder Pseudo-Festkörperelektrolyt) für die Elektrolytschicht 260 kann unter anderem zum Beispiel Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenoxid (PEO), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polyvinylidenfluorid (PVDF) einschließen. Das glasartige Elektrolytmaterial für die Elektrolytschicht 260 kann unter anderem zum Beispiel Lithiumsulfid-Phosphorpentasulfid (Li2S-P2S5), Lithiumsulfid-Bor-Sulfid (Li2S-B2S3) und Zinnsulfid-Phosphor-Pentasulfid (SnS-P2S5) einschließen.
  • 2D stellt eine beispielhafte Querschnittsansicht einer Batteriezelle 120 dar. Die Batteriezelle 120 kann eine prismatische Batteriezelle 120 sein oder einschließen. Die prismatische Batteriezelle 120 kann ein Gehäuse 230 aufweisen, das eine starre Umhüllung definiert. Das Gehäuse 230 kann unter anderem eine polygonale Basis, wie ein Dreieck, Quadrat, Rechteck, Fünfeck aufweisen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 230 der prismatischen Batteriezelle 120 einen rechteckigen Rahmen definieren. Die prismatische Batteriezelle 120 kann mindestens eine Anodenschicht 245, mindestens eine Kathodenschicht 255 und mindestens eine Elektrolytschicht 260 einschließen, die innerhalb des Gehäuses 230 angeordnet ist. Die prismatische Batteriezelle 120 kann eine Vielzahl von Anodenschichten 245, Kathodenschichten 255 und Elektrolytschichten 260 einschließen. Zum Beispiel können die Schichten 245, 255, 260 gestapelt oder in der Form einer abgeflachten Spirale vorliegen. Die prismatische Batteriezelle 120 kann eine Anodenlasche 265 einschließen. Die Anodenlasche 265 kann die Anodenschicht 245 kontaktieren und die Energieübertragung zwischen der prismatischen Batteriezelle 120 und einer externen Komponente erleichtern. Zum Beispiel kann die Anodenlasche 265 aus dem Gehäuse 230 austreten oder mit einem positiven Anschluss 235 elektrisch koppeln, um Energie zwischen der prismatischen Batteriezelle 120 und einer externen Komponente zu übertragen.
  • Die prismatische Batteriezelle 120 kann auch eine Druckentlüftung 270 einschließen. Die Druckentlüftung 270 kann im Gehäuse 230 angeordnet sein. Die Druckentlüftung 270 kann eine Druckentlastung der prismatischen Batteriezelle 120 bereitstellen, wenn sich der Druck innerhalb der prismatischen Batteriezelle 120 erhöht. Zum Beispiel können sich innerhalb des Gehäuses 230 der prismatischen Batteriezelle 120 Gase ansammeln. Die Druckentlüftung 270 kann einen Weg für die Gase bereitstellen, um das Gehäuse 230 zu verlassen, wenn der Druck innerhalb der prismatischen Batteriezelle 120 einen Schwellenwert erreicht.
  • 2E stellt eine beispielhafte perspektivische Ansicht einer Batteriezelle 120 dar. Die Batteriezelle 120 kann eine Pouch-Batteriezelle 120 sein oder einschließen. Die Pouch-Batteriezelle 120 kann der prismatischen Batteriezelle 120 ähnlich sein, jedoch ohne eine starre Umhüllung. Zum Beispiel kann die Pouch-Batteriezelle 120 ein Gehäuse 230 aufweisen. Das Gehäuse 230 kann ein flexibles Material einschließen und eine flexible Umhüllung definieren. Zum Beispiel kann das Gehäuse 230 eine weiche Polymer-Aluminium-Kunststofffolie einschließen und verformbar sein. Das Gehäuse 230 kann eine beliebige Form umfassen. Die Pouch-Batteriezelle 120 kann mindestens eine Anodenschicht 245, mindestens eine Kathodenschicht 255 und mindestens eine Elektrolytschicht 260 einschließen, die innerhalb des Gehäuses 230 angeordnet sind. Die Pouch-Batteriezelle 120 kann eine Vielzahl von Anodenschichten 245, Kathodenschichten 255 und Elektrolytschichten 260 einschließen. Zum Beispiel können die Schichten 245, 255, 260 gestapelt oder in der Form einer abgeflachten Spirale vorliegen.
  • 3 stellt eine beispielhafte Einrichtung 300 dar. Die Einrichtung 300 kann mindestens eine Batterieanordnung sein oder kann diese einschließen. Die Einrichtung 300 kann Teil des Elektrofahrzeugs 105 sein. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 der Batteriepack 110 sein oder kann diesen einschließen. Die Einrichtung 300 kann mindestens eine Batteriezelle 120 und mindestens ein Element 310 (z. B. 310a, 310b) einschließen. Die Batteriezelle 120 kann in jeder Form vorliegen oder jede Form aufweisen. Zum Beispiel kann die Batteriezelle 120 unter anderem eine prismatische Batteriezelle, eine zylindrische Batteriezelle, eine Knopfbatteriezelle, eine Pouch-Batteriezelle sein. Die Batteriezelle 120 kann mindestens eine Batteriezellenseite 315 (z. B. Seiten 315a und 315b) einschließen. Die Batteriemodule 120 können jeweils eine Vielzahl von Batteriezellenseiten 315 einschließen. Zum Beispiel kann die Batteriezelle 120 eine erste Batteriezellenseite 315 und eine zweite Batteriezellenseite 315 einschließen. Die Vielzahl von Batteriezellenseiten 315 kann konfiguriert sein, um die Wärmeübertragung zwischen der Batteriezelle 120 und einer anderen Komponente, zum Beispiel dem Element 310, zu erleichtern. Die Batteriezelle 120 kann ein aktives Material 355 (z. B. eine Jelly Roll) einschließen. Die Batteriezelle 120 kann mindestens einen ersten (z. B. positiven) Polaritätsanschluss 235 und mindestens einen zweiten (z. B. negativen) Polaritätsanschluss 340 einschließen. Die Anschlüsse 235, 240 können aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, um elektrischen Strom von der Batteriezelle 120 zu einem elektrischen Verbraucher, wie einer Komponente oder einem System des Elektrofahrzeugs 105, zu leiten. Die Batteriezelle 120 kann mindestens einen ersten (z. B. Anoden-) Polaritätsstromabnehmer 320 und mindestens einen zweiten (z. B. Kathoden-) Polaritätsstromabnehmer 325 einschließen. Der Anodenstromabnehmer 320 kann an der ersten Batteriezellenseite 315 oder angrenzend an diese angeordnet sein und der Kathodenstromabnehmer 325 kann an der zweiten Batteriezellenseite 315 oder angrenzend an diese angeordnet sein. Der Anodenstromabnehmer 320 kann mechanisch mit dem positiven Anschluss 235 der Batteriezelle 120 gekoppelt sein und der Kathodenstromabnehmer 320 kann mechanisch mit dem negativen Anschluss 240 der Batteriezelle 120 gekoppelt sein. Die Anoden- und Kathodenstromabnehmer 320, 325 können Strom sammeln und den Stromfluss zwischen dem aktiven Material 355 der Batteriezelle 120 und den Anschlüssen 235, 240 leiten. Die Batteriezelle 120 kann auch eine Entlüftung 330 einschließen. Zum Beispiel kann die Entlüftung 330 auf einer Oberseite der Batteriezelle 120 angeordnet sein. Die Entlüftung 330 kann einen Weg für Gase bereitstellen, die aus der Batteriezelle 120 freigesetzt werden sollen.
  • Das Element 310 kann die thermische Steuerung der Einrichtung 300 erleichtern. Zum Beispiel kann das Element 310 konfiguriert sein, um die Wärmeübertragung an oder von der Batteriezelle 120 zu erleichtern. Zum Beispiel kann das Element 310 eine thermische Komponente 215 sein oder kann diese einschließen. Das Element 310 kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit einer Batteriezelle 120 zu bilden. Das Element 310 kann mindestens eine Elementseite 335 einschließen. Die Elementseite 335 kann so konfiguriert sein, dass sie mit einer Batteriezellenseite 315 direkt oder indirekt eine Grenzfläche bildet. Zum Beispiel kann die Elementseite 335 in Kontakt mit der Batteriezellenseite 315 stehen, um eine direkte Grenzfläche zu bilden. Die Geometrie der Elementseite 335 kann komplementär zur Geometrie der Batteriezellenseite 315 sein. Zum Beispiel kann die Elementseite 335 eine ebene (z. B. flache) Oberfläche aufweisen, die eine Grenzfläche mit einer ebenen Oberfläche der Batteriezellenseite 315 bildet. Die Elementseite 335 kann eine beliebige Geometrie aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie eine Grenzfläche mit einer komplementären Geometrie der Batteriezellenseite 315 bildet. Zur indirekten Grenzflächenbildung kann mindestens ein Element 340 zwischen der Elementseite 335 und der Batteriezellenseite 315 angeordnet werden. Zum Beispiel kann das Element 340 ein Spaltpolster sein, das so konfiguriert ist, dass es einen beliebigen Raum zwischen der Batteriezelle 120 und dem Element 310 ausfüllt. Zum Beispiel kann der Raum durch die Größe der Batteriezelle 120, die Größe des Elements 310, Unterschiede in der Geometrie zwischen der Batteriezellenseite 315 und der Elementseite 335 oder andere Faktoren bedingt sein. Das Element 340 kann jedes Material mit thermischen Eigenschaften umfassen, das so konfiguriert ist, dass es die Wärmeübertragung zwischen der Batteriezelle 120 und dem Element 310 erleichtert.
  • Das Element 310 kann auch eine strukturelle Komponente der Einrichtung 300 sein. Zum Beispiel kann das Element 310 die Einrichtung 300 oder Komponenten innerhalb der Einrichtung 300 stützen. Zum Beispiel kann das Element 310 eine Außenwand der Einrichtung 300 sein. Als Außenwand kann das Element 310 einen Schutz für andere Komponenten im Inneren der Einrichtung 300 bereitstellen, die Form der Einrichtung 300 definieren und andere Funktionen erfüllen. Das Element 310 kann auch anderen Komponenten der Einrichtung 300 eine Struktur oder Stütze bereitstellen. Zum Beispiel kann das Element 310 ein Strukturelement sein, das innerhalb der Einrichtung 300 angeordnet ist. Das Element 310 kann Bereiche für andere Komponenten (z. B. Buchten, Kapseln, Fächer) definieren, eine obere und eine untere Struktur der Einrichtung 300 stützen und andere Funktionen erfüllen. Die Elemente 310 können in jeder beliebigen Ausrichtung in Bezug auf die Einrichtung 300 angeordnet werden. Zum Beispiel kann sich das Element 310 in der Einrichtung 300 in Längsrichtung, seitlich oder diagonal erstrecken. Das Element 310 kann sich über die gesamte Strecke der Einrichtung 300 erstrecken oder kann sich über eine Teilstrecke der Einrichtung 300 erstrecken.
  • Das Element 310 kann aus einem beliebigen Material oder einer Kombination von Materialien bestehen, das zum Bereitstellen der hierin beschriebenen Funktionen der Stütze und der thermischen Steuerung konfiguriert ist. Zum Beispiel kann das Element 310 ein starres Material umfassen, das in der Lage ist, eine Form beizubehalten und der Einrichtung eine Struktur bereitzustellen. Das Element 310 kann ein leitfähiges Material umfassen, sodass Wärme durch die Elementseite 335 zwischen der Batteriezelle 120 und dem Kanal 345 übertragen werden kann. Das Element 310 kann ein einziges Material umfassen, das die Einrichtung stützen und die Wärmeübertragung erleichtern kann, oder das Element 310 kann eine Vielzahl von Materialien umfassen. Zum Beispiel kann das Element 310 einen Großteil seiner Struktur aus einem harten Kunststoff umfassen, um die Einrichtung zu stützen, und als Elementseite 335 ein leitfähiges Metall aufweisen, um die Wärmeübertragung zwischen der Batteriezelle 120 und dem Kanal 345 zu erleichtern. Das Element 310 kann auch jede beliebige Form aufweisen. Während in dieser Offenbarung eine längliche, rechteckige Form als Beispiel verwendet wird, kann das Element 310 jede Form, Gestalt oder Ausrichtung annehmen, die geeignet ist, die hierin beschriebenen strukturellen und thermischen Funktionen durchzuführen. Das Element 310 kann durch jeden beliebigen Prozess gebildet werden. Das Element 310 kann zum Beispiel eine Extrusion sein. Das Element 310 kann zum Beispiel gebildet werden, indem es einer plastischen Verformung unterzogen und durch eine Öffnung oder eine Matrize geführt wird. Die Extrusion kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 und einer zweiten Batteriezellenseite 315 bildet, um die Batteriezelle 120 thermisch zu steuern. Das Element 310 kann unter anderem auch gegossen, gestanzt, gelötet oder geschweißt werden. Die Form und andere Eigenschaften des Elements 310 können auf dem Typ der Batteriezelle basieren. Zum Beispiel kann das Element 310 eine flache Oberfläche haben, um mit einer flachen Oberfläche der Batteriezellenseite 315 einer prismatischen Batteriezelle eine Grenzfläche zu bilden. Das Element 310 kann gekrümmte Oberflächen haben, um mit einer gekrümmten Batteriezellenseite 315 einer zylindrischen Batteriezelle eine Grenzfläche zu bilden.
  • Die Einrichtung 300 kann eine Vielzahl von Elementen 310 einschließen. Zum Beispiel kann die Einrichtung ein erstes Element 310a und ein zweites Element 310b einschließen. Die Batteriezelle 120 kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit dem ersten Element 310a und dem zweiten Element 310b zu bilden. Zum Beispiel kann das erste Element 310a so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 bildet, und das zweite Element 310b kann so konfiguriert sein, dass es eine Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 bildet. Eine Elementseite 335 des ersten Elements 310a kann entweder direkt oder indirekt eine Grenzfläche mit der ersten Batteriezellenseite 315 bilden und eine Elementseite 335 des zweiten Elements 310b kann entweder direkt oder indirekt eine Grenzfläche mit der zweiten Batteriezellenseite 315 bilden. Zum Beispiel kann ein erstes Element 340 zwischen dem ersten Element 310a und der ersten Batteriezellenseite 315 und ein zweites Element 340 zwischen dem zweiten Element 310b und der zweiten Batteriezellenseite 315 angeordnet sein. Das erste und das zweite Element 340 können jedes Material mit thermischen Eigenschaften umfassen, das so konfiguriert ist, dass es die Wärmeübertragung zwischen der Batteriezelle 120 und dem ersten und zweiten Element 310a, 310b erleichtert.
  • Das Element 310 kann mindestens einen Kanal 345 definieren. Der Kanal 345 kann ein Fluid aufnehmen, um die thermische Steuerung der Batteriezelle 120 und der Gesamteinrichtung 300 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann der Kanal 345 ein Kühlmittel aufnehmen, um die Wärmeübertragung von der Batteriezelle 120 zu dem Element 310 zu erleichtern. Das Fluid kann die Wärme von der Batteriezelle 120 ableiten. Der Kanal 345 kann sich entlang einer Elementseite 335 erstrecken. Zum Beispiel kann der Kanal 345 mindestens teilweise durch die Elementseite 335 definiert sein, die eine Grenzfläche mit der Batteriezellenseite 315 bildet. Eine Kanalhöhe 350 kann durch eine Höhe des Elements 310 definiert werden. Zum Beispiel kann sich der Kanal 345 im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Elements 310 erstrecken. Die Kanalhöhe 350 kann auch durch eine Höhe der Batteriezelle 120 definiert werden. Die Kanalhöhe 350 kann mindestens so hoch sein wie eine Höhe der Batteriezelle 120. Zum Beispiel kann die Kanalhöhe gleich der Höhe der Batteriezelle sein oder kann größer als die Höhe der Batteriezelle sein. Die Kanalhöhe 350 kann auch kürzer sein als die Höhe der Batteriezelle 120. Das Element 310 kann eine Vielzahl von Kanälen 345 einschließen. Zum Beispiel kann sich ein erster Kanal 345 entlang einer ersten Elementseite 335 erstrecken, und ein zweiter Kanal 345 kann sich entlang einer zweiten Elementseite 335 erstrecken. Der erste Kanal 345 kann fluidisch mit dem zweiten Kanal 345 gekoppelt sein, um den Durchfluss eines Fluids vom ersten Kanal zum zweiten Kanal zu erleichtern.
  • Die Einrichtung 300 kann eine Vielzahl von Elementen 310 einschließen. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 ein erstes Element 310a einschließen, das einen ersten Kanal 345 definiert, und ein zweites Element 310b, das einen zweiten Kanal 345 definiert. Eine Elementseite 335 des ersten Elements 310a kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 einer Batteriezelle 120 bilden, sodass der erste Kanal 345 die Wärmeübertragung zwischen dem ersten Element 310a und der ersten Batteriezellenseite 315 erleichtern kann. Eine Elementseite 335 des zweiten Elements 310b kann eine Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 bilden, sodass der zweite Kanal 345 die Wärmeübertragung zwischen dem zweiten Element 310b und der zweiten Batteriezellenseite 315 erleichtern kann. Das erste Element 310a kann parallel zu dem zweiten Element 310b angeordnet sein und die erste Batteriezellenseite 315 kann gegenüber der zweiten Batteriezellenseite 315 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Batteriezelle 120 eine prismatische Batteriezelle einschließen. Die erste Batteriezellenseite 315 der prismatischen Batteriezelle 120 kann eine flache Oberfläche aufweisen, um eine Grenzfläche mit einer flachen Oberfläche des ersten Elements 310a zu bilden, und die zweite Batteriezellenseite 315 der prismatischen Batteriezelle 120 kann eine flache Oberfläche aufweisen, um eine Grenzfläche mit einer flachen Oberfläche des zweiten Elements 310b zu bilden.
  • Die Einrichtung 300 kann auch eine Vielzahl von Batteriezellen 120 einschließen. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 eine erste Batteriezelle 120 und eine zweite Batteriezelle 120 einschließen. Die erste Batteriezelle 120 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Elementseite 335 eines ersten Elements 310a und einer ersten Elementseite 335 eines zweiten Elements 310b bildet. Die zweite Batteriezelle 120 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer zweiten Elementseite 335 des zweiten Elements 310b bildet. Zum Beispiel kann das erste Element 310a einen ersten Kanal 345 definieren, der auf einer Elementseite 335 des ersten Elements 310a angeordnet ist. Der Elementseite 335 des ersten Elements 310a kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 zu bilden. Das zweite Element 310b kann einen zweiten Kanal 345 und einen dritten Kanal 345 definieren. Der zweite Kanal 345 kann auf einer ersten Elementseite 335 des zweiten Elements 310b angeordnet sein, und der dritte Kanal 345 kann auf einer zweiten Elementseite 335 des zweiten Elements 310b angeordnet sein. Die erste Elementseite 335 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit der zweiten Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 bildet, und die zweite Elementseite 335 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Batteriezellenseite 315 der zweiten Batteriezelle 120 bildet.
  • 4 stellt die seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften Elements 310 dar. Das Element 310 kann mindestens ein Ende 405 einschließen. Das Element 310 kann mindestens einen Einlass 410 und mindestens einen Auslass 415 einschließen. Der Einlass 410 kann konfiguriert sein, um ein Fluid aufzunehmen, und der Auslass kann konfiguriert sein, um das Fluid auszustoßen. Zum Beispiel kann ein erstes Ende 405 des Elements 310 den Einlass 410 definieren und ein zweites Ende 405 des Elements 310 kann den Auslass 415 definieren. Mindestens eines des ersten Endes 405 und des zweiten Endes 405 können sowohl den Einlass 410 als auch den Auslass 415 definieren. Der Einlass 410 und der Auslass 415 können an anderen Stellen des Elements 310 angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Einlass 410 oder der Auslass 415 an einer Oberseite oder einer Unterseite des Elements 310 oder auf der ersten Elementseite 335 oder der zweiten Elementseite 335 angeordnet sein. Der Kanal 345 des Elements 310 kann den Einlass 410 mit dem Auslass 415 fluidisch koppeln. Der Kanal 345 kann mindestens einen Durchlauf 420 aufweisen. Ein Durchlauf 420 kann ein Pfad sein, der sich zwischen dem ersten Ende 405 und dem zweiten Ende 405 erstreckt. Zum Beispiel kann ein Kanal 345, der sich geradlinig entlang der Länge des Elements 310 von einem Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 angeordnet ist, bis zu einem Auslass 415, der an einem zweiten Ende 405 angeordnet ist, einen einzigen Durchlauf einschließen. Ein Kanal 345, der sich entlang der Länge des Elements 310 ein erstes Mal von einem Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 angeordnet ist, erstreckt und sich dann ein zweites Mal entlang der Länge des Elements 310 zu einem Auslass 415, der am ersten Ende 405 angeordnet ist, erstreckt, kann einen doppelten Durchlauf 420 (oder zwei Durchläufe 420) einschließen. Ein Kanal 345, der sich über eine erste Länge des Elements 310 vom Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 angeordnet ist, zu einem zweiten Ende 405 erstreckt, der sich über eine zweite Länge des Elements 310 zurück zum ersten Ende 405 erstreckt und der sich über eine dritte Länge des Elements 310 zurück zum zweiten Ende 405 zum Auslass 415, der am zweiten Ende angeordnet ist, erstreckt, kann einen dreifachen Durchlauf 420 (oder drei Durchläufe 420) einschließen. Zum Beispiel kann der Kanal 345 eine serpentinenartige Konfiguration aufweisen, um den Einlass 410 mit dem Auslass 415 fluidisch zu koppeln. Die Anzahl der Durchläufe kann durch die Anzahl der Längsrichtungsströmungsänderungen definiert werden. Wenn sich zum Beispiel die Längsrichtung des Fluids nicht ändert, kann der Kanal 345 einen Durchlauf aufweisen. Wenn sich die Längsrichtung des Fluids einmal ändert, kann der Kanal 345 zwei Durchläufe aufweisen. Bei einer Vielzahl von Durchläufen 420 kann ein Verbinderbereich 425 zwei Durchläufe 420 miteinander koppeln. Zum Beispiel kann ein Zweidurchlaufkanal 345 einen ersten Durchlauf 420 und einen zweiten Durchlauf 420 aufweisen. Der erste Durchlauf 420 kann mit dem zweiten Durchlauf 420 über den Verbinderbereich 425 gekoppelt werden. Zum Beispiel kann der Verbinderbereich 425 ein gekrümmter Bereich sein. Der Verbinderbereich 425 kann den Fluidtransfer zwischen den Durchläufen 420 erleichtern. Jeder der Vielzahl von Durchläufen 420 kann gleich lang oder unterschiedlich lang sein. Zum Beispiel kann sich jeder Durchlauf 420 über die gesamte Länge des Elements 310 erstrecken, oder ein erster Durchlauf kann sich über einen Teil der Länge des Elements erstrecken und ein zweiter Durchlauf kann sich über die gesamte Länge erstrecken. Jeder der Vielzahl von Durchläufen 420 kann die gleiche Form aufweisen (z. B. gerade, sinusförmig, gewinkelt, gemustert, symmetrisch oder asymmetrisch, neben anderen Formen), oder die Durchläufe 420 können unterschiedliche Formen aufweisen. Der Kanal 345 kann auf einer Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet sein, oder der Kanal 345 kann sich zwischen einer ersten Elementseite 335 und einer zweiten Elementseite 335 des Elements 310 erstrecken. Zum Beispiel kann ein einzelner Kanal 345, der sich zwischen der ersten und zweiten Elementseite 335 erstreckt, so konfiguriert sein, dass er über beide Elementseiten 335 des Elements 310 Wärme aufnimmt oder bereitstellt. Der Kanal 345 kann eine thermische Steuerung an zwei separate Batteriezellen 120 bereitstellen.
  • Das Element 310 kann mindestens zwei Kanäle 345 einschließen. Ein erster Kanal 345 kann zumindest teilweise durch eine erste Elementseite 335 und ein zweiter Kanal 345 kann zumindest teilweise durch eine zweite Elementseite 335 definiert werden. Der erste Kanal 345 kann mit dem zweiten Kanal 345 identisch, ihm ähnlich oder von ihm unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann der erste Kanal 345 einen ersten Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 des Elements 310 angeordnet ist, mit einem ersten Auslass 415, der an einem zweiten Ende 405 des Elements angeordnet ist, über drei Durchläufe 420 fluidisch koppeln. Um gleich zu sein, kann der zweite Kanal 345 einen zweiten Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 angeordnet ist, mit einem zweiten Auslass 415, der an dem zweiten Ende 405 angeordnet ist, über drei Durchläufe fluidisch koppeln. Der zweite Einlass 410 kann derselbe sein wie der erste Einlass 410 und der zweite Auslass 415 kann derselbe sein wie der erste Auslass 415 (z. B. kann derselbe Einlass 410/Auslass 415 beide Kanäle 345 bedienen) oder sie können unterschiedlich sein. Um sich zu unterscheiden, kann der zweite Kanal 345 zum Beispiel einen, zwei, vier usw. Durchläufe 420 aufweisen oder eine unterschiedliche Form haben (z. B. ein Sinusmuster). Der erste Kanal 345 und der zweite Kanal 345 können mit demselben Einlass (denselben Einlässen) 410 oder mit unterschiedlichem Einlass (unterschiedlichen Einlässen) 410 fluidisch gekoppelt sein und können mit demselben Auslass (denselben Auslässen) 415 oder mit unterschiedlichem Auslass (unterschiedlichen Auslässen) 410 fluidisch gekoppelt sein.
  • 5 stellt eine Vielzahl von beispielhaften Konfigurationen des Elements 310 dar. Die Konfiguration 505 kann ein Element 310 mit einem Kanal 345 einschließen, der einen einzelnen Durchlauf 420 umfasst. Das Element 310 kann einen ersten Einlass 410 und einen zweiten Einlass 410 einschließen, die an einem ersten Ende 405 angeordnet sind, und einen ersten Auslass 415 und einen zweiten Auslass 415, die an einem zweiten Ende 405 angeordnet sind. Der Kanal 345 kann sich gerade entlang der Länge des Elements 310 erstrecken, um den ersten und zweiten Einlass 410 mit dem ersten und zweiten Auslass 415 fluidisch zu koppeln. Die Höhe 350 des Kanals 345 kann im Wesentlichen dieselbe Höhe wie das Element 310 sein (plus oder minus zehn Prozent).
  • Die Konfiguration 510 kann ein Element 310 mit einem Kanal 345 einschließen, der zwei Durchläufe 420 umfasst. Das Element 310 kann einen Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 angeordnet ist, und einen Auslass 415, der an dem ersten Ende 405 angeordnet ist, einschließen. Der Kanal 345 kann sich entlang der Länge des Elements 310 vom Einlass zum zweiten Ende 405 erstrecken und sich entlang der Länge des Elements 310 zurück zum ersten Ende 405 zum Auslass 415 erstrecken, um den Einlass 410 mit dem Auslass 415 fluidisch zu koppeln.
  • Die Konfiguration 515 kann ein Element 310 mit einem Kanal 345 einschließen, der einen einzelnen Durchlauf 420 umfasst. Das Element 310 kann einen Einlass 410, der an einem ersten Ende 405 angeordnet ist, und einen Auslass 415, der an einem zweiten Ende 405 angeordnet ist, einschließen. Der Kanal 345 kann eine sinusförmige Konfiguration umfassen. Zum Beispiel kann der Kanal 345 eine Vielzahl von Wellen aufweisen, die zwischen der Ausdehnung in Richtung der Oberseite des Elements 310 und der Unterseite des Elements 310 schwanken, wenn es sich von einem ersten Ende 405 zu einem zweiten Ende 405 erstreckt. Der Kanal 345 kann eine beliebige Anzahl von Wellen aufweisen und die Wellen können eine beliebige Höhe aufweisen. Das Element 310 kann einen Einlass 410, der an dem ersten Ende 405 angeordnet ist, und einen Auslass 415, der an dem zweiten Ende 405 angeordnet ist, einschließen. Der sinusförmige Kanal 345 kann den Einlass 410 mit dem Auslass 415 fluidisch koppeln.
  • Die Konfiguration 520 kann ein Element 310 mit einer Vielzahl von Kanälen 345 einschließen. Zum Beispiel kann das Element 310 einen ersten, zweiten und dritten Kanal 345 definieren. Die Vielzahl von Kanälen 345 kann auf derselben Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet sein. Das Element 310 kann einen ersten, zweiten und dritten Einlass 410 einschließen, die an einem ersten Ende 405 angeordnet sind, und einen ersten, zweiten und dritten Auslass 415, die an einem zweiten Ende 405 angeordnet sind. Der erste Kanal 345 kann den ersten Einlass 410 mit dem ersten Auslass 415 fluidisch koppeln. Der zweite Kanal 345 kann den zweiten Einlass 410 mit dem zweiten Auslass 415 koppeln. Der dritte Kanal 345 kann den dritten Einlass 410 mit dem dritten Auslass 415 fluidisch koppeln.
  • Die Konfiguration 525 kann ein Element 310 mit einer Vielzahl von Kanälen 345 einschließen. Zum Beispiel kann das Element einen ersten Kanal 345 und einen zweiten Kanal 345 definieren. Der erste Kanal 345 und der zweite Kanal 345 können auf derselben Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet sein. Sowohl der erste als auch der zweite Kanal 345 können zwei Durchläufe 420 aufweisen. Das Element 310 kann einen ersten Einlass 410 und einen ersten Auslass 415 einschließen, die an einem ersten Ende 405 angeordnet sind, und einen zweiten Einlass 410 und einen zweiten Auslass 415, die an einem zweiten Ende 405 angeordnet sind. Jeder Kanal 345 kann sich teilweise entlang der Länge des Elements 310 erstrecken. Zum Beispiel kann sich der erste Kanal 345 im Wesentlichen auf der Hälfte (plus oder minus zehn Prozent) entlang der Länge des Elements 310 vom ersten Ende 405 in Richtung der Mitte des Elements 310 erstrecken, und der zweite Kanal 345 kann sich im Wesentlichen auf der Hälfte entlang der Länge des Elements 310 vom zweiten Ende 405 in Richtung der Mitte erstrecken.
  • Die Konfigurationen 505-525 zeigen eine Vielzahl von Beispielen für verschiedene Konfigurationen von Kanälen 345. Die gezeigten Beispiele können geändert werden, um eine beliebige Anzahl von Kanälen 345, eine beliebige Anzahl von Durchläufen 420, eine beliebige Form oder Ausrichtung der Kanäle 345 (z. B. diagonal, gerade, sinusförmig usw.), eine beliebige Länge der Kanäle 345, eine beliebige Höhe der Kanäle, eine beliebige Anzahl von Einlässen 410 und Auslässen 415, eine beliebige Position der Einlässe 410 und Auslässe 415 und jede andere Variation zu ermöglichen. Zum Beispiel kann die Konfiguration 505 eine beliebige Anzahl von Einlässen 410 und Auslässen 415 einschließen, die Konfiguration 510 kann eine beliebige Anzahl von Durchläufen 420 einschließen, um eine serpentinenartige Konfiguration zu erzeugen, die Konfiguration 515 kann mehr oder weniger Wellen einschließen, die Konfiguration 520 kann eine beliebige Anzahl von Kanälen 345 einschließen und alle Kanäle 345 können mit einem einzigen Einlass 410 und einem einzigen Auslass 415 gekoppelt sein, und die Konfiguration 525 kann einen ersten Kanal 345 einschließen, der sich über die Hälfte entlang der Länge des Elements 310 erstreckt, und einen zweiten Kanal 345, der sich weniger als die Hälfte entlang der Länge des Elements 310 erstreckt.
  • Ein Element 310 kann einen ersten Kanal 345 einschließen, der auf einer ersten Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist, und einen zweiten Kanal 345, der auf einer zweiten Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist. Der erste Kanal 345 und der zweite Kanal 345 können gleich oder können unterschiedlich sein. Zum Beispiel können sowohl der erste als auch der zweite Kanal 345 die Konfiguration 510 aufweisen. In einem anderen Beispiel kann der erste Kanal 345 eine Konfiguration 510 mit einem ersten Einlass 410 und einem ersten Auslass 415 an einem ersten Ende 405 des Elements 310 aufweisen und der zweite Kanal 345 kann eine Konfiguration 510 aufweisen, jedoch mit einem zweiten Einlass 410 und einem zweiten Auslass 415 an einem zweiten Ende 405 des Elements 310. In einem anderen Beispiel kann der erste Kanal 345 die Konfiguration 510 aufweisen und der zweite Kanal 345 kann die Konfiguration 515 aufweisen. Jede Kombination von Konfigurationen kann durch ein einzelnes Element 310 definiert werden.
  • Die Einrichtung 300 kann eine beliebige Vielfalt von Elementen 310 einschließen. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 ein erstes Element 310a und ein zweites Element 310b einschließen. Das erste Element 310a kann einen ersten Einlass 410, einen ersten Auslass 415 und einen ersten Kanal 345 einschließen, um den ersten Einlass 410 mit dem ersten Auslass 415 fluidisch zu koppeln. Der erste Kanal 345 kann einen einzelnen Durchlauf 420 aufweisen, der sich über eine Länge des ersten Elements 310a erstreckt. Das zweite Element 310b kann einen zweiten Einlass 410, einen zweiten Auslass 415 und einen zweiten Kanal 345 einschließen, um den zweiten Einlass 410 mit dem zweiten Auslass 415 fluidisch zu koppeln. Der zweite Kanal 345 kann auch einen einzelnen Durchlauf 420 aufweisen, der sich über eine Länge des zweiten Elements 310b erstreckt. Alternativ kann der erste Kanal 345 eine Vielzahl von Durchläufen aufweisen, die sich entlang der Länge des ersten Elements 310a erstrecken, der zweite Kanal 345 kann eine Vielzahl von Durchläufen aufweisen, die sich entlang der Länge des zweiten Elements 310b erstrecken, oder sowohl der erste als auch der zweite Kanal 345 können eine Vielzahl von Durchläufen aufweisen. Die Anzahl der Durchläufe des ersten Kanals 345 kann sich von der Anzahl der Durchläufe des zweiten Kanals 345 unterscheiden.
  • Die Einlässe 410 und die Auslässe 415 eines Kanals 345 können austauschbar sein. Zum Beispiel können unter Bezugnahme auf die Konfiguration 510 der Einlass 410 und der Auslass 415 an einem ersten Ende 405 des Elements 310 angeordnet sein. In einem ersten Betriebsmodus mit der Konfiguration 510 kann der obere Durchlauf 420 durch den Einlass 410 Fluid aufnehmen, das Fluid kann vom ersten Ende 405 über den oberen Durchlauf 420 zum zweiten Ende 405 strömen, und dann kann das Fluid über den unteren Durchlauf 420 zum ersten Ende 405 zurückkehren und den Kanal 345 über den Auslass 415 verlassen. In einem zweiten Betriebsmodus können der Einlass 410 und der Auslass 415 effektiv umschalten, sodass der untere Durchlass 420 Fluid durch den Einlass 410 (der sich im zweiten Betriebsmodus unterhalb des Auslasses 415 befindet) aufnehmen kann, das Fluid vom ersten Ende 405 zum zweiten Ende 405 über den unteren Durchlass 420 strömen kann und dann das Fluid zum ersten Ende 405 über den oberen Durchlass 420 zurückkehren und den Kanal 345 über den Auslass 415 (der sich im zweiten Betriebsmodus oberhalb des Einlasses 410 befindet) verlassen kann. Jeder Kanal 345 kann den Fluidstrom in beliebiger Richtung aufnehmen, und jeder Einlass 410 kann als Auslass 415 und jeder Auslass 415 kann als Einlass 410 fungieren.
  • 6 stellt eine beispielhafte Einrichtung 300 dar. Die Einrichtung 300 kann mindestens ein Batteriepack 110 sein oder kann diesen einschließen. Der Batteriepack 110 kann für ein Elektrofahrzeug 105 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 ein Gehäuse 605, mindestens eine Batteriezelle 120 und mindestens ein Element 310 einschließen. Das Gehäuse 605 kann das Gehäuse 205 sein oder kann dieses einschließen. Das Gehäuse 605 kann zumindest einen Teil der äußeren Schale der Einrichtung 300 definieren. Zum Beispiel kann das Gehäuse 605 ein vorderes Ende 635, ein hinteres Ende 640, eine erste Seitenwand 645 und eine zweite Seitenwand 645 einschließen. Das Gehäuse 605 kann einen Kopfteil 650 einschließen. Zum Beispiel kann das vordere Ende 635 der Kopfteil 650 sein oder kann diesen einschließen. Der Kopfteil 650 kann zum Beispiel andere Komponenten des Batteriepacks 110 enthalten. Die Batteriezelle 120 kann innerhalb des Gehäuses 605 angeordnet sein. Das Element 310 kann innerhalb des Gehäuses 605 angeordnet sein oder kann ein Teil des Gehäuses 605 sein. Zum Beispiel kann das Element 310 innerhalb des Gehäuses 605 so angeordnet sein, dass das Gehäuse 605 eine Außenschale definiert, die das Element 310 umgibt. Das Element 310 kann ein beliebiger Teil des Gehäuses 605 sein. Zum Beispiel kann das Element 310 eine Seitenwand 645 des Gehäuses 605 sein. Das Element 310 kann Rippen oder andere Vorsprünge einschließen, die sich von einer Elementseite 335 erstrecken. Zum Beispiel kann die Elementseite 335, die als Außenwand des Gehäuses 605 dient (z. B. die Elementseite 335, die keine Grenzfläche mit einer Batteriezelle 120 bildet), Rippen einschließen. Die Rippen können den Aufprallschutz erhöhen. Die Rippen können auch die Wärmeableitung aus dem Element 310 erleichtern.
  • Das Gehäuse 605 kann mindestens einen Fluideinlass 610 einschließen. Der Fluideinlass 610 kann ein Fluid aus einer Fluidquelle aufnehmen, sodass das Fluid einen Kanal 345 eines Elements 310 erreichen kann. Der Fluideinlass 610 kann an beliebiger Stelle am Gehäuse 605 angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Fluideinlass 610 am vorderen Ende 635 der Einrichtung 300, an einer Seitenwand 645, am hinteren Ende 640 oder an einer anderen Seite des Gehäuses 605 (z. B. oben oder unten) angeordnet sein. Der Fluideinlass 610 kann direkt mit einem Fluideinlass 410 des Elements 310 gekoppelt sein oder der Fluideinlass 610 kann nicht direkt mit dem Fluideinlass 410 des Elements 310 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 mindestens eine Versorgungsleitung 615 einschließen. Die Versorgungsleitung 615 kann einen Weg für das Fluid bereitstellen, um den Kanal 345 des Elements 310 zu erreichen. Die Versorgungsleitung 615 kann mit dem Einlass 410 des Elements 310 oder mit anderen Komponenten koppeln, die so konfiguriert sind, dass sie das Fluid für das Element 310 bereitstellen (z. B. der Verteiler 630, der in dieser Konfiguration ausführlicher beschrieben wird). Das Gehäuse 605 kann auch mindestens einen Fluidauslass 620 einschließen. Der Fluidauslass 620 kann das Fluid von dem Kanal 345 des Elements 310 aufnehmen. Der Fluidauslass 620 kann an beliebiger Stelle am Gehäuse 605 angeordnet sein. Zum Beispiel kann der Fluidauslass 620 am vorderen Ende 635 der Einrichtung 300, an einer Seitenwand 645, am hinteren Ende 640 oder an einer anderen Seite des Gehäuses 605 (z. B. oben oder unten) angeordnet sein. Der Fluidauslass 620 kann direkt mit einem Auslass 415 des Elements 310 gekoppelt sein oder der Fluidauslass 620 kann nicht direkt mit dem Auslass 415 des Elements 310 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 mindestens eine Rücklaufleitung 625 einschließen. Die Rücklaufleitung 625 kann einen Weg für das Fluid bereitstellen, um den Fluidauslass 620 von dem Element 310 zu erreichen. Die Rücklaufleitung 625 kann mit dem Auslass 415 des Elements 310 oder mit anderen Komponenten, die so konfiguriert sind, dass sie das Fluid aus dem Element 310 aufnehmen, koppeln. Ähnlich wie der Einlass 410 und der Auslass 415 eines Elements 310 können der Fluideinlass 610 und die Versorgungsleitung 615 mit dem Fluidauslass 620 und der Rücklaufleitung 625 austauschbar sein. Zum Beispiel kann das Fluid der Einrichtung 300 über den Fluidauslass 620 zugeführt werden, sodass der Fluidauslass 620 als Fluideinlass 610 fungiert und das Fluid aufnimmt, die Rücklaufleitung 625 kann als Versorgungsleitung 615 fungieren und das Fluid an die Kanäle 345 der Elemente 310 bereitstellen, das Fluid kann durch die Kanäle zur Versorgungsleitung 615 strömen, die als Rücklaufleitung 625 fungieren und das Fluid von den Elementen zum Fluideinlass 610 aufnehmen kann, der als Fluidauslass 620 fungieren und das Fluid aus der Einrichtung 300 ableiten kann.
  • Die Einrichtung 300 kann eine Vielzahl von Elementen 310 einschließen. Zum Beispiel kann die Einrichtung ein erstes Element Element 310a, ein zweites Element 310b, ein drittes Element 310c und ein viertes Element 3 10d einschließen. Die Einrichtung 300 kann eine beliebige Anzahl von Elementen 310 einschließen. Die Batteriezelle 120 kann zwischen der Vielzahl von Elementen 310 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Batteriezelle 120 eine prismatische Batteriezelle 120 sein. Das erste Element 310a kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315a und das zweite Element 310b kann eine Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315b bilden. Die erste Batteriezellenseite 315a und die zweite Batteriezellenseite 315b können sich auf gegenüberliegenden Seiten der Batteriezelle 120 befinden. Die Vielzahl von Elementen 310 kann parallel (innerhalb von 10 %) zueinander angeordnet sein. Zum Beispiel kann die erste Batteriezellenseite 315a parallel zur zweiten Batteriezellenseite 315b verlaufen, sodass das erste Element 310a, wenn es eine Grenzfläche mit der ersten Batteriezellenseite 315a bildet, parallel zum zweiten Element 310b verlaufen kann, wenn es eine Grenzfläche mit der zweiten Batteriezellenseite 316b bildet.
  • Die Elemente 310 können sich von einem vorderen Ende 635 bis zu einem hinteren Ende 640 der Einrichtung 300 erstrecken. Die Elemente 310 können sich von einer ersten Seitenwand 645 zu einer zweiten Seitenwand 645 der Einrichtung 300 erstrecken. Das Element 310 kann sich über die gesamte Strecke der Einrichtung 300 oder über eine Teilstrecke erstrecken. Die Vielzahl der Elemente 310 kann auch in unterschiedlichen Winkeln angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein erstes Element senkrecht zu einem zweiten Element sein. Zum Beispiel kann eine Batteriezelle 120 eine prismatische Batteriezelle sein. Das erste Element 310 kann eine Grenzfläche mit einer ersten Seite der prismatischen Batteriezelle bilden und das zweite Element 310 kann eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der prismatischen Batteriezelle bilden, wobei die zweite Seite an die erste Seite angrenzt. Die Elemente 310a-d können alle gleich sein. Zum Beispiel kann jedes Element die gleiche Anzahl von Kanälen 345, die gleichen äußeren physischen Strukturen usw. einschließen, unabhängig von der Position oder Funktion innerhalb der Einrichtung 300. Die Elemente können alle unterschiedlich sein oder einige können unterschiedlich und einige können gleich sein. Zum Beispiel können das zweite Element 310b und das dritte Element 310c gleich sein, da beide eine erste Elementseite 335, die mit einer Batteriezellenseite 315 einer ersten Batteriezelle 120 eine Grenzfläche bildet, und eine zweite Elementseite 335 einschließen, die mit einer Batteriezellenseite 315 einer zweiten Batteriezelle 120 eine Grenzfläche bildet. Sowohl das zweite als auch das dritte Element 310b-c können zwei Kanäle 345 einschließen. Ein erster Kanal 345 kann durch die ersten Elementseiten 335 und der zweite Kanal 345 kann durch die zweiten Elementseiten 335 definiert werden. Das erste Element 310a und das vierte Element 310d können ähnlich sein, wobei jedes einen einzelnen Kanal 345 bildet, der jedoch durch gegenüberliegende Elementseiten 335 definiert ist. In Bezug auf 6 können die Kanäle 345 des ersten und vierten Elements 310a, d durch eine innere Elementseite 335 definiert sein (z. B. die rechte Elementseite 335 für das Element 310a und die linke Elementseite 335 für das Element 310d). Die Elemente 310a,d können ein Teil des Gehäuses 605 sein und eine Außenseite der Einrichtung 300 definieren. Die Elemente 310a, d können Rippen oder andere Vorsprünge an den äußeren Elementseiten 335 einschließen, um den Aufprallschutz und die Wärmeableitung zu erhöhen.
  • Die Einrichtung 300 kann mindestens einen Verteiler 630 einschließen. Der Verteiler 630 kann in dem Gehäuse 605 angeordnet sein. Der Verteiler kann ein Teil des Gehäuses 605 sein. Zum Beispiel kann der Kopfteil 650 der Verteiler 650 sein oder kann diesen einschließen, oder der Verteiler 630 kann eine beliebige Seite des Gehäuses 605 sein (z. B. ein hinteres Ende 640). Der Verteiler 630 kann mit einer beliebigen Anzahl von Elementen 310 und einer beliebigen Anzahl von Kanälen 345 fluidisch koppeln. Zum Beispiel kann der Verteiler mit einem ersten Element 310 und einem zweiten Element 310 fluidisch koppeln. Der Verteiler kann einen ersten Kanal 345 eines Elements 310 und mit einem zweiten Kanal 345 des Elements 310 fluidisch koppeln. Der Verteiler 630 kann eine starre Struktur sein oder kann eine flexible Struktur (z. B. flexible Rohrleitung) oder eine Kombination davon sein. Der Verteiler 630 kann so konfiguriert sein, dass er einer Vielzahl von Elementen 310 oder einer Vielzahl von Kanälen 345 Fluid sammelt oder Fluid zwischen ihnen überträgt. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 so konfiguriert sein, dass er Fluid auf einen ersten Kanal 345 des ersten Elements 310a und einen zweiten Kanal 345 des zweiten Elements 310b verteilt. Der Verteiler 630 kann mindestens einen Einlass einschließen, um das Fluid aufzunehmen, und mindestens einen Auslass, um das Fluid an den ersten Kanal 345 und den zweiten Kanal 345 bereitzustellen. Der Einlass des Verteilers 630 kann direkt mit einem Fluideinlass 610 des Gehäuses 605 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann ein Abschnitt des Verteilers 630 an einer Seitenwand 645 des Gehäuses 605 anliegen. Der Fluideinlass 610 kann an der Position der Seitenwand 645 angeordnet sein, an welcher der Verteiler 630 an der Seitenwand 645 anliegt. Der Einlass des Verteilers 630 kann mit dem Fluideinlass 610 des Gehäuses 605 über eine Versorgungsleitung 615 gekoppelt werden. Der Auslass des Verteilers 630 kann direkt mit einem Fluidauslass 620 des Gehäuses 605 gekoppelt werden. Zum Beispiel kann ein Abschnitt des Verteilers 630 an einer Seitenwand 645 des Gehäuses 605 anliegen. Der Fluidauslass 620 kann an der Position der Seitenwand 645 angeordnet sein, an welcher der Verteiler 630 an der Seitenwand 645 anliegt. Der Auslass des Verteilers 630 kann über eine Rücklaufleitung 625 mit dem Fluidauslass 620 gekoppelt sein. Der Verteiler 630 kann ein Volumen definieren, durch das sich das Fluid frei bewegen kann, oder kann Bahnen einschließen, denen das Fluid folgen kann. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 ein einzelner Behälter sein oder kann diesen einschließen, der mit den Kanälen 345 jedes Elements 310a-d gekoppelt ist. Der Verteiler 630 kann eine Vielzahl von Kanälen sein oder kann diese einschließen, um Fluid von einer bestimmten Position zu einem bestimmten Zielort zu leiten. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 fluidisch mit den Elementen 310a-d koppeln. Der Verteiler 630 kann Fluid von einer einzelnen Quelle empfangen und das Fluid an jedes der Elemente 310a-d verteilen. Der Verteiler 630 kann direkt mit einem Fluideinlass 610 gekoppelt sein oder kann das Fluid über eine Versorgungsleitung 615 aufnehmen. Der Verteiler 630 kann auch Fluid aus einer Vielzahl von Quellen aufnehmen (z. B. mehrere Fluideinlässe 610, mehrere Versorgungsleitungen 615 oder eine beliebige Kombination davon).
  • Der Verteiler 630 kann auch ein erstes Element 310 fluidisch mit einem zweiten Element 310 koppeln. Zum Beispiel kann das erste Element 310a einen ersten Kanal 345 definieren und das zweite Element 310b kann einen zweiten Kanal 345 definieren. Das erste Element 310 kann einen ersten Einlass 410 und einen ersten Auslass 415 aufweisen. Das zweite Element kann einen zweiten Einlass 410 und einen zweiten Auslass 415 aufweisen. Der Verteiler 630 kann sich zwischen dem ersten Auslass 415 und dem zweiten Einlass 410 erstrecken, um den ersten Kanal 345 des ersten Elements 310 mit dem zweiten Kanal 345 des zweiten Elements 310 fluidisch zu koppeln. Der Verteiler 630 kann einen Weg bereitstellen, auf dem Fluid von einem Kanal 345 des ersten Elements 310 zu einem Kanal 345 des zweiten Elements 310 strömt. Der Verteiler 630 kann den Fluidtransfer vom ersten Einlass 410 zum zweiten Auslass 415 erleichtern
  • Die Einrichtung 300 kann eine Vielzahl von Verteilern 630 einschließen. Zum Beispiel kann ein erster Verteiler 630 einen ersten Satz von Elementen 310 fluidisch koppeln und ein zweiter Verteiler 630 einen zweiten Satz von Elementen 310 fluidisch koppeln. Zum Beispiel kann der erste Verteiler 630 das Element 310a mit dem Element 310b koppeln. Das Fluid kann durch einen Kanal 345 strömen, der durch das Element 310a definiert ist, und den Übergang von dem Kanal 345 des Elements 310a zu dem Kanal 345 des Elements 310b über den Verteiler 630. Der zweite Verteiler 630 kann Elemente 310c mit dem Element 310d koppeln. Fluid kann durch einen vom Element 310a definierten Kanal 345 strömen und vom Kanal 345 des Elements 310a über den Verteiler 630 zu dem Kanal 345 des Elements 310b übertragen werden. Die Einrichtung 300 kann einen dritten Verteiler 630 einschließen, der das Element 310b mit 310c koppelt. Der dritte Verteiler 630 kann das Fluid aufnehmen, das durch den Kanal 345 des Elements 310b und den Kanal 345 des Elements 310c strömt. Der dritte Verteiler 630 kann das Fluid zu einem Fluidauslass 620 des Gehäuses 605 lenken, entweder direkt oder über eine Rücklaufleitung 625.
  • Die Einrichtung 300 kann auch eine Vielzahl von Verteilern 630 einschließen, die mit einer Vielzahl von Kanälen 345 gekoppelt sind. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300 einen ersten Verteiler 630 und einen zweiten Verteiler 630 einschließen. Der erste Verteiler 630 kann konfiguriert sein, um ein Fluid an den ersten Kanal 345 und den zweiten Kanal 345 bereitzustellen. Der zweite Verteiler 630 kann konfiguriert sein, um das Fluid von dem ersten Kanal 345 und dem zweiten Kanal 345 aufzunehmen. Zum Beispiel können der erste und der zweite Verteiler 630 an gegenüberliegenden Enden der Batterieeinrichtung 300 angeordnet sein.
  • Der Verteiler 630 kann eine beliebige Anzahl von Kanälen 345 fluidisch koppeln. Zum Beispiel kann ein Element 310 einen ersten Kanal 345 und einen zweiten Kanal 345 definieren. Der Verteiler 630 kann den ersten Kanal 345 mit dem zweiten Kanal 345 koppeln. Zum Beispiel kann Fluid entlang einer ersten Elementseite 335 eines Elements 310 über den ersten Kanal 345 strömen, durch den Verteiler 630 vom ersten Kanal 345 zum zweiten Kanal 345 strömen und entlang einer zweiten Elementseite 335 des Elements 310 über den zweiten Kanal 345 strömen. Der Verteiler 630 kann innerhalb des Elements 310 angeordnet oder mit diesem integriert sein. Der Verteiler 630 kann auch extern und vom Element 310 getrennt sein.
  • Die Einrichtung kann eine Vielzahl von Batteriezellen 120 einschließen. Die Vielzahl von Batteriezellen 120 kann zwischen einem ersten Element 310 und einem zweiten Element 310 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Vielzahl von Batteriezellen 120 zwischen dem ersten Element 310a und dem zweiten Element 310b angeordnet sein. Das erste Element 310a kann eine Elementseite 335 einschließen, und das zweite Element 310b kann eine Elementseite 335 einschließen. Jede der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann eine erste Batteriezellenseite 315 und eine zweite Batteriezellenseite 315 aufweisen. Die erste Batteriezellenseite 315 jeder der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit der Elementseite 335 des ersten Elements 310a zu bilden. Die zweite Batteriezellenseite 315 jeder der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit der Elementseite 335 des zweiten Elements 310b zu bilden. Das erste Element 310a kann einen ersten Kanal 345 definieren und das zweite Element 310b kann einen zweiten Kanal 345 definieren. Der erste Kanal 345 kann konfiguriert sein, um die Wärmeübertragung mit der ersten Batteriezellenseite 315 jeder der Vielzahl von Batteriezellen 120 zu erleichtern, und der zweite Kanal 345 kann konfiguriert sein, um die Wärmeübertragung mit der zweiten Batteriezellenseite 315 jeder der Vielzahl von Batteriezellen 120 zu erleichtern.
  • Die Vielzahl von Batteriezellen 120 kann zwischen verschiedenen Elementen 310 der Einrichtung 300 angeordnet sein. Zum Beispiel kann eine erste Batteriezelle 120 zwischen dem ersten Element 310a und dem zweiten Element 310b angeordnet sein, und eine zweite Batteriezelle 120 kann zwischen dem zweiten Element 310b und einem dritten Element 310c angeordnet sein. Das erste Element 310a kann einen ersten Kanal 345 definieren, wobei der erste Kanal auf einer Elementseite 335 des ersten Elements 310a angeordnet ist. Das zweite Element 310b kann einen zweiten Kanal 345 und einen dritten Kanal 345 definieren, wobei der zweite Kanal 345 auf einer ersten Elementseite 335 des zweiten Elements 310b und der dritte Kanal 345 auf einer zweiten Elementseite 335 des zweiten Elements 310b angeordnet ist. Das dritte Element 310c kann einen vierten Kanal 345 definieren, wobei der vierte Kanal auf einer Elementseite 335 des dritten Elements 310c angeordnet ist. Der Elementseite 335 des ersten Elements 310a kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 bilden. Die Grenzfläche kann den ersten Kanal 345 mit der ersten Batteriezelle 120 thermisch koppeln. Die erste Elementseite 335 des zweiten Elements 310b kann eine Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 bilden. Die Grenzfläche kann den zweiten Kanal 345 mit der ersten Batteriezelle 120 thermisch koppeln. Die zweite Elementseite 335 des zweiten Elements 310b kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der zweiten Batteriezelle 120 bilden. Die Grenzfläche kann den dritten Kanal 345 mit der zweiten Batteriezelle 120 thermisch koppeln. Der Elementseite 335 des dritten Elements 310c kann eine Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315 der zweiten Batteriezelle 120 bilden. Die Grenzfläche kann den vierten Kanal 345 mit der zweiten Batteriezelle 120 thermisch koppeln.
  • Die Vielzahl von Elementen 310 kann eine Vielzahl von Reihen von Batteriezellen 120 definieren. Zum Beispiel kann das erste Element 310a parallel zum zweiten Element 310b sein, das parallel zum dritten Element 310c sein kann, das parallel zum vierten Element 310d sein kann. Ein Satz von Batteriezellen 120 kann zwischen zwei angrenzenden Elementen 310 angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein erster Satz von Batteriezellen 120 zwischen dem ersten Element 310a und dem zweiten Element 310b angeordnet sein, ein zweiter Satz von Batteriezellen kann zwischen dem zweiten Element 310b und dem dritten Element 310c angeordnet sein, und ein dritter Satz von Batteriezellen kann zwischen dem dritten Element 310c und dem vierten Element 310d angeordnet sein. Jede der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann eine Grenzfläche mit den jeweiligen Elementen bilden, um mit den Kanälen der jeweiligen Elemente 310a-d thermisch zu koppeln. Die Vielzahl der Reihen von Batteriezellen 120 kann auch in unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet sein. Zum Beispiel können sich das erste Element 310a und das zweite Element 310b in Längsrichtung entlang der Einrichtung 300 erstrecken, wodurch ein Längsbereich für einen ersten Satz von Batteriezellen 120 definiert wird. Das dritte Element 310c und das vierte Element 310d können sich seitlich über die Einrichtung 300 erstrecken, wodurch ein seitlicher Bereich für einen zweiten Satz von Batteriezellen 120 definiert wird.
  • 7 stellt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Einrichtung 300 dar. Die Einrichtung 300 kann ein Batteriepack sein oder kann diesen einschließen. Die Einrichtung 300 kann ein Gehäuse 605, mindestens eine Batteriezelle 120 und mindestens ein Element 310 einschließen. Das Gehäuse 605 kann zumindest einen Teil der äußeren Schale der Einrichtung 300 definieren. Zum Beispiel kann das Gehäuse 605 ein vorderes Ende 635, ein hinteres Ende 640, eine erste Seitenwand 645 und eine zweite Seitenwand 645 einschließen. Das vordere Ende 635 kann ein Kopfteil 650 sein oder kann diesen einschließen. Der Kopfteil 650 kann ein Verteiler 630 sein oder diesen einschließen. Zum Beispiel kann der Kopfteil 650 einen Raum definieren, der so konfiguriert ist, dass er Fluid aufnimmt und das Fluid an das Element 310 verteilt. Das Gehäuse 605 kann eine vollständige Schale sein, sodass die Batteriezelle 120 und das Element 310 innerhalb des Gehäuses 605 angeordnet werden können. Das Gehäuse 605 kann auch eine Teilschale sein. Zum Beispiel kann das Element 310 ein Teil des Gehäuses 605 sein. Zum Beispiel kann das Element 310 eine Seitenwand 645 des Gehäuses 605 sein. Das Element 310 kann ein beliebiger Abschnitt des Gehäuses 605 sein. Eine Vielzahl von Elementen 310 kann auch das Gehäuse 605 definieren. Zum Beispiel können mehrere Seiten des Gehäuses 604 ein Element 310 sein. Die Einrichtung 300 kann eine Vielzahl von Elementen 310 einschließen. Die Vielzahl von Elementen 310 kann ein erstes Element 310e, ein zweites Element 310f und ein drittes Element 310g einschließen. Die Elemente 310e-g können alle innerhalb des Gehäuses 605 angeordnet sein. Die Einrichtung 300 kann andere Elemente einschließen, die als Seitenwand 645 des Gehäuses 605 fungieren können. Zum Beispiel können ein viertes und ein fünftes Element 310 eine erste Seitenwand 645 und eine zweite Seitenwand 645 des Gehäuses 605 sein. Ein Element 310 kann auch ein vorderes Ende 635 oder ein hinteres Ende 640 des Gehäuses 605 sein. Die Elemente 310 können zusätzliche Merkmale zum Stützen, zum Schutz oder zur thermischen Steuerung der Einrichtung 300 aufweisen. Zum Beispiel können die Elemente 310 Rippen aufweisen, die sich von einer Elementseite 335 aus erstrecken. Die Rippen können eine Schlagfestigkeit bereitstellen. Die Rippen können zusätzliche Wärmeableitung erleichtern. Jedes der Elemente 310 kann für die Einrichtung 300 eine Struktur und Stütze bereitstellen sowie die Einrichtung 300 thermisch steuern.
  • Die Vielzahl der Elemente 310 kann so ausgerichtet sein, dass sie eine thermische Steuerung für die Einrichtung 300 bereitstellen. Zum Beispiel kann die Vielzahl der Elemente 310 in einer beliebigen Kombination von Ausrichtungen konfiguriert sein, sodass eine erste Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 eine Grenzfläche mit einem ersten Element 310 und eine zweite Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 eine Grenzfläche mit einem zweiten Element 310 bilden kann. Die Vielzahl von Elementen 310 kann sich in Längsrichtung entlang der Einrichtung 300 erstrecken. Die Vielzahl der Elemente 310 kann sich über die gesamte Länge der Einrichtung 300 oder über einen Abschnitt der Länge erstrecken. Die Vielzahl der Elemente 310 kann sich in andere Richtungen in Bezug auf die Einrichtung 300 erstrecken. Zum Beispiel kann sich die Vielzahl der Elemente 310 seitlich oder diagonal über die Einrichtung 300 erstrecken. Jedes der Vielzahl von Elementen 310 kann die gleiche Ausrichtung oder unterschiedliche Ausrichtungen aufweisen. Zum Beispiel kann sich das Element 310f in Längsrichtung erstrecken und das Element 310g kan sich in Querrichtung erstrecken. Die Vielzahl der Elemente 310 kann sich in jeder beliebigen Kombination von Ausrichtungen erstrecken.
  • Wie vorstehend ausführlicher erläutert, können die Elemente 310 mindestens einen Kanal 345 einschließen, der zur thermischen Kopplung mit der Batteriezelle 120 konfiguriert ist. Der Kanal 345 kann so konfiguriert sein, dass er einen Weg für den Durchfluss eines Fluids durch das Element 310 bereitstellt und Wärme von der Batteriezelle 120 aufnimmt oder an diese bereitstellt, um die Batteriezelle 120 und die Einrichtung 300 als Ganzes thermisch zu steuern. Zum Beispiel kann der Kanal 345 die Temperatur der Batteriezelle 120 steuern. Wenn ein Element 310 eine Grenzfläche mit zwei Batteriezellen 120 bilden soll, kann das Element 310 einen ersten Kanal 345 aufweisen, der auf einer ersten Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist, und einen zweiten Kanal 345, der auf einer zweiten Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist. Das Element 310 kann auch einen Kanal 345 aufweisen, der sich zwischen der ersten Elementseite 335 und der zweiten Elementseite 335 erstreckt. Der Einlass (die Einlässe) 410 und der Auslass (die Auslässe) 415 für den (die) Kanal (Kanäle) 345 können an jeder Position des Elements 310 angeordnet sein. Die Einrichtung 300 kann einen Verteiler zum fluidischen Koppeln der Kanäle 345 miteinander einschließen, unabhängig davon, ob die Kanäle 345 in unterschiedlichen Elementen 310 oder im selben Element 310 angeordnet sind.
  • Die Batteriezelle 120 kann konfiguriert sein, um mit mindestens zwei Elementen 310 eine Grenzfläche zu bilden. Zum Beispiel kann eine erste Batteriezellenseite 315 so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Elementseite 335 eines ersten Elements 310e bildet, und eine zweite Batteriezellenseite 315 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Elementseite 335 eines zweiten Elements 310f bildet. Die erste Batteriezellenseite 315 und die zweite Batteriezellenseite 315 können einander gegenüberliegende Seiten einer prismatischen Batteriezelle 120 sein, sodass das erste Element 310e parallel zum zweiten Element 310f sein kann. Die erste Batteriezellenseite 315 und die zweite Batteriezellenseite 315 können angrenzende Seiten der prismatischen Batteriezelle 120 sein, sodass das erste Element 310e rechtwinklig zum zweiten Element 310f sein kann. Das erste Element 310e und das zweite Element 310f können in einem beliebigen Winkel zueinander ausgerichtet sein. Die Ausrichtung des ersten Elements 310e und des zweiten Elements 310f kann auf den Winkeln der Batteriezellenseiten 315 basieren.
  • Die Einrichtung 300 kann eine Vielzahl von Batteriezellen 120 einschließen. Die Vielzahl der Elemente 310 kann mindestens eine Bucht 705 für die Vielzahl der Batteriezellen 120 definieren. Zum Beispiel können ein erstes Element 310 und ein zweites Element 310 eine Bucht 705 definieren. Das erste Element 310 kann das Element 310e und das zweite Element 310 das Element 310f sein. Das erste Element 310e kann in Längsrichtung entlang der Einrichtung 300 verlaufen. Das zweite Element 310f kann parallel zu dem ersten Element 310e verlaufen. Ein Raum zwischen dem ersten Element 310e und dem zweiten Element 310f kann die Bucht 705 sein. Die Vielzahl von Batteriezellen 120 kann in der Bucht 705 angeordnet sein. Eine erste Batteriezellenseite 315 jeder der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Elementseite 335 des ersten Elements 310e bildet, und eine zweite Batteriezellenseite 315 jeder der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Grenzfläche mit einer Elementseite 335 des zweiten Elements 310f bildet.
  • Die Vielzahl der Elemente 310 kann eine Vielzahl von Buchten 705 (z. B. Fächer, Steckplätze) definieren. Zum Beispiel können die Elemente 310 als Wände (innen oder außen) der Einrichtung 300 fungieren. Zum Beispiel können eine erste Seitenwand 645 der Einrichtung 300 und ein erstes Element 310e eine erste Bucht 705 definieren, das erste Element 310e und das zweite Element 310f können eine zweite Bucht 705 definieren, das zweite Element 310f und das dritte Element 310g können eine dritte Bucht 705 definieren, und das dritte Element und eine zweite Seitenwand 645 der Einrichtung 300 können eine vierte Bucht 705 definieren. Wenn die Seitenwände 645 der Einrichtung 300 die Elemente 310 sind, können ein viertes Element 310 und das erste Element 310e die erste Bucht 705 definieren, und ein fünftes Element 310 und das dritte Element 310g können die vierte Bucht definieren. Die Vielzahl der Buchten 705 kann einheitlich sein (z. B. gleiche Größe, sich in die gleiche Richtung erstrecken) oder kann unterschiedliche Formen, Größen und Ausrichtungen aufweisen. Zum Beispiel können sich das erste, zweite und dritte Element 310e-g parallel (plus oder minus 10 %) zur ersten und zweiten Seitenwand 645 des Gehäuses 605 erstrecken, sodass sich die erste, zweite, dritte und vierte Buchten 705 von einem vorderen Ende 635 des Gehäuses 605 zu einem hinteren Ende 640 des Gehäuses 605 erstrecken können. In einem anderen Beispiel kann sich das erste Element 310e parallel (plus oder minus 10 %) zur ersten Seitenwand 645 erstrecken und das zweite und dritte Element 310f,g können sich parallel (plus oder minus 10 %) zum vorderen Ende 635 erstrecken (z. B. senkrecht zum ersten Element 310e). Die erste Bucht 705 kann durch die erste Seitenwand 645 und das erste Element 3 10e definiert werden und sich von einem vorderen Ende 635 bis zu einem hinteren Ende 640 des Gehäuses 605 erstrecken. Eine zweite Bucht 705 kann durch das vordere Ende 635 und das zweite Element 310f definiert werden und sich von dem ersten Element 310e bis zur zweiten Seitenwand 645 erstrecken. Eine dritte Bucht 705 kann durch das zweite Element 310f und das dritte Element 310g definiert werden und sich von dem ersten Element 310e bis zur zweiten Seitenwand 645 erstrecken. Eine vierte Bucht 707 kann durch das dritte Element 310g und das hintere Ende 640 des Gehäuses 605 definiert werden und sich von dem ersten Element 310e bis zur zweiten Seitenwand 645 erstrecken. Die Breiten und Längen der Buchten 705 können auf der Größe und Anzahl der Batteriezellen 120 basieren.
  • Jedes der Elemente 310 kann mindestens einen Kanal 345 aufweisen. Zum Beispiel kann ein Element 310 einen Kanal 345 aufweisen, der auf einer Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist. Die Elementseite 335 kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit einer Batteriezelle 120 zu bilden. Zum Beispiel kann das erste Element 310e einen Kanal 345 einschließen, der auf einer Elementseite 335 des ersten Elements 310e angeordnet ist. Die Elementseite 335 des ersten Elements 310e kann konfiguriert sein, um eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezelle 120 zu bilden, die in der ersten Bucht 705 angeordnet ist. Der Kanal 345 kann mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 thermisch koppeln. In einem anderen Beispiel kann ein Element 310 einen Kanal 345 aufweisen, der sich zwischen einer ersten Elementseite 335 und einer zweiten Elementseite 335 des Elements 310 erstreckt, um mit der ersten Batteriezelle 120, die so konfiguriert ist, dass sie eine Grenzfläche mit der ersten Elementseite 335 bildet, und einer zweiten Batteriezelle 120, die so konfiguriert ist, dass sie eine Grenzfläche mit der zweiten Elementseite 335 bildet, thermisch zu koppeln. Zum Beispiel kann das erste Element 310e einen Kanal 345 einschließen. Der Kanal 345 kann sich zwischen einer ersten Elementseite 335 und einer zweiten Elementseite 335 des ersten Elements 310e erstrecken. Die erste Elementseite 335 kann eine Grenzfläche mit der Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 bilden, und die zweite Elementseite 335 kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 einer zweiten Batteriezelle 120 bilden. Der Kanal 345 kann sowohl mit der ersten Batteriezelle 120 als auch mit der zweiten Batteriezelle 120 thermisch koppeln.
  • Ein Element 310 kann auch eine Vielzahl von Kanälen 345 aufweisen. Zum Beispiel kann das Element 310 einen ersten Kanal 345 aufweisen, der auf einer ersten Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist, und einen zweiten Kanal 345, der auf einer zweiten Elementseite 335 des Elements 310 angeordnet ist. Zum Beispiel kann das erste Element 310e einen ersten Kanal 345 aufweisen, der auf der ersten Elementseite 335 des ersten Elements 310e angeordnet ist, und einen zweiten Kanal 345, der auf der zweiten Elementseite 335 des ersten Elements 310e angeordnet ist. Die erste Elementseite 335 des ersten Elements 310e kann eine Grenzfläche mit der Batteriezellenseite 315 der ersten Batteriezelle 120 bilden und die zweite Elementseite 335 des ersten Elements 310e kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite der zweiten Batteriezelle 120 bilden. Der erste Kanal 345 des ersten Elements 310e kann mit der ersten Batteriezelle 120 thermisch koppeln und der zweite Kanal 345 des ersten Elements 310e kann mit der zweiten Batteriezelle 120 thermisch koppeln.
  • Eine Teilmenge der Vielzahl von Batteriezellen 120 kann in jeder der Buchten 705 angeordnet sein. Zum Beispiel kann eine erste Teilmenge in der ersten Bucht 705 angeordnet sein, eine zweite Teilmenge kann in der zweiten Bucht 705 angeordnet sein, eine dritte Teilmenge kann in der dritten Bucht 705 angeordnet sein, und eine vierte Teilmenge kann in der vierten Bucht 705 angeordnet sein. Eine erste Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der ersten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit der ersten Seitenwand 645 des Gehäuses 605 (oder einem Element 310, wenn das Element 310 die Seitenwand 645 ist) bilden und eine zweite Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der ersten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit dem ersten Element 310e bilden. Ein Kanal 345 des ersten Elements 310e kann mit jeder der Batteriezellen 120 der ersten Teilmenge thermisch gekoppelt werden. Eine erste Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der zweiten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit dem ersten Element 310e und eine zweite Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der zweiten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit dem zweiten Element 3 10f bilden. Ein Kanal 345 des ersten Elements 310e und ein Kanal 345 des zweiten Elements 310f können mit jeder der Batteriezellen 120 der zweiten Teilmenge thermisch gekoppelt werden. Eine erste Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der dritten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit dem zweiten Element 310f und eine zweite Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der dritten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit dem dritten Element 310g bilden. Ein Kanal 345 des zweiten Elements 310f und ein Kanal 345 des dritten Elements 310g können mit jeder der Batteriezellen 120 der dritten Teilmenge thermisch gekoppelt werden. Eine erste Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der vierten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit dem dritten Element 310g und eine zweite Batteriezellenseite 315 jeder der Batteriezellen 120 der vierten Teilmenge kann eine Grenzfläche mit der zweiten Seitenwand 645 des Gehäuses 605 (oder einem Element 310, wenn das Element 310 die zweite Seitenwand 645 ist) bilden. Ein Kanal 345 des dritten Elements 310g kann mit jeder der Batteriezellen 120 der vierten Teilmenge thermisch gekoppelt werden.
  • 8 stellt ein beispielhaftes Verfahren 800 zur Montage einer Einrichtung 300 dar. Das Verfahren 800 kann das Bereitstellen eines ersten Elements und eines zweiten Elements (Vorgang 805), das Bilden einer Grenzfläche des ersten Elements mit einer Batteriezelle (Vorgang 810) und das Bilden einer Grenzfläche des zweiten Elements mit der Batteriezelle (Vorgang 815) einschließen. Der Vorgang 805 kann das Bereitstellen eines ersten Elements 310 und eines zweiten Elements 310 einschließen. Das erste Element 310 und das zweite Element 310 können beliebige Elemente 310a-310g oder eine beliebige Variation davon sein. Das erste und das zweite Element 310 können strukturelle Komponenten der Einrichtung 300 sein. Zum Beispiel können die Elemente 310 innere oder äußere Wände der Einrichtung 300 sein. Das erste und das zweite Element 310 können eine Bucht 705 definieren, um eine Batteriezelle 120 aufzunehmen. Das erste Element 310 kann parallel zu dem zweiten Element 310 sein. Das erste Element 310 kann mindestens einen Kanal 345 definieren und das zweite Element 310 kann mindestens einen Kanal 345 definieren. Zum Beispiel kann das erste Element 310 einen ersten Kanal 345 definieren und das zweite Element 310 kann einen zweiten Kanal 345 definieren. Der erste und der zweite Kanal 345 können konfiguriert sein, um mit einer Batteriezelle 120 thermisch zu koppeln. Wie unter anderem in Bezug auf 5 ausführlicher beschrieben, kann der erste Kanal 345 eine beliebige Konfiguration aufweisen. Der zweite Kanal 345 kann die gleiche Konfiguration wie der erste Kanal 345 oder eine andere Konfiguration aufweisen. Die Elemente 310 können mindestens einen Einlass 410 und mindestens einen Auslass 415 einschließen. Zum Beispiel kann das erste Element 310 einen ersten Einlass 410 und einen ersten Auslass 415 definieren. Das zweite Element 310 kann einen zweiten Einlass 410 und einen zweiten Auslass 415 definieren.
  • Das Bereitstellen des ersten und des zweiten Elements 310 kann das fluidische Verbinden des ersten und des zweiten Elements 310 einschließen. Zum Beispiel kann der Vorgang 805 das Verbinden des ersten Kanals 345 mit dem zweiten Kanal 345 über einen Verteiler 630 einschließen. Der Verteiler 630 kann sich vom ersten Auslass 415 des ersten Elements 310 zum zweiten Einlass 410 des zweiten Elements 310 erstrecken. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 den Fluidtransfer vom ersten Kanal 345 zum zweiten Kanal 345 erleichtern. Der Verteiler 630 kann sich auch zwischen dem ersten Einlass 410 und dem zweiten Einlass 410 erstrecken. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 sowohl dem ersten Kanal 345 als auch dem zweiten Kanal 345 Fluid bereitstellen. Der Verteiler 630 kann sich auch zwischen dem ersten Auslass 415 und dem zweiten Auslass 415 erstrecken. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 sowohl vom ersten Kanal 345 als auch vom zweiten Kanal 345 Fluid aufnehmen.
  • Der Vorgang 810 kann das Bilden einer Grenzfläche zwischen dem ersten Element 310 und der Batteriezelle 120 einschließen. Das erste Element 310 kann eine Elementseite 335 aufweisen, die zum Bilden einer Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 konfiguriert ist. Eine Geometrie der Elementseite 335 kann einer Geometrie der ersten Batteriezellenseite 315 entsprechen. Zum Beispiel kann die Elementseite 335 eine ebene Oberfläche aufweisen, die zum Bilden einer Grenzfläche mit einer ebenen Oberfläche der ersten Batteriezellenseite 315 konfiguriert ist. Die Grenzfläche des ersten Elements 310 mit der Batteriezelle 120 kann den ersten Kanal 345 mit der Batteriezelle 120 thermisch koppeln. Der erste Kanal 345 kann die thermische Steuerung der Batteriezelle 120 erleichtern, indem er Wärme von der Batteriezelle 120 über die Elementseite 335 des ersten Elements 310 aufnimmt oder Wärme an diese bereitstellt.
  • Die Grenzfläche des ersten Elements 310 mit der Batteriezelle 120 kann das Einsetzen eines Elements 340 zwischen dem ersten Element 310 und der Batteriezelle 120 einschließen. Das Element 340 kann aus einem beliebigen Material bestehen, das konfiguriert ist, um die Wärmeübertragung zu erleichtern. Das Element 340 kann eine ordnungsgemäße Grenzflächenbildung zwischen der Elementseite 335 des ersten Elements 310 und der ersten Batteriezellenseite 315 sicherstellen. Wenn zum Beispiel die Geometrie der Elementseite 335 nicht mit der Geometrie der ersten Batteriezellenseite 315 übereinstimmt oder wenn zwischen der Elementseite 335 und der ersten Batteriezellenseite 315 ein gewisser Zwischenraum vorhanden ist, kann das Element 340 die offenen Zwischenräume füllen. Bei eingesetztem Element 340 kann zumindest ein Abschnitt der ersten Batteriezellenseite 315 indirekt mit der Elementseite 335 des ersten Elements 310 eine Grenzfläche bilden.
  • Der Vorgang 815 kann das Bilden einer Grenzfläche zwischen dem zweiten Element 310 und der Batteriezelle 120 einschließen. Das zweite Element 310 kann eine Elementseite 335 aufweisen, die zum Bilden einer Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 konfiguriert ist. Eine Geometrie der Elementseite 335 kann einer Geometrie der zweiten Batteriezellenseite 315 entsprechen. Zum Beispiel kann die Elementseite 335 eine ebene Oberfläche aufweisen, die zum Bilden einer Grenzfläche mit einer ebenen Oberfläche der zweiten Batteriezellenseite 315 konfiguriert ist. Die Grenzfläche des zweiten Elements 310 mit der Batteriezelle 120 kann den zweiten Kanal 345 mit der Batteriezelle 120 thermisch koppeln. Der zweite Kanal 345 kann die thermische Steuerung der Batteriezelle 120 erleichtern, indem er Wärme von der Batteriezelle 120 über die Elementseite 335 des zweiten Elements 310 aufnimmt oder Wärme an diese bereitstellt.
  • Die Grenzfläche des zweiten Elements 310 mit der Batteriezelle 120 kann das Einsetzen eines Elements 340 zwischen dem zweiten Element 310 und der Batteriezelle 120 einschließen. Das Element 340 kann aus einem beliebigen Material bestehen, das konfiguriert ist, um die Wärmeübertragung zu erleichtern. Das Element 340 kann eine ordnungsgemäße Grenzflächenbildung zwischen der Elementseite 335 des zweiten Elements 310 und der zweiten Batteriezellenseite 315 sicherstellen. Wenn zum Beispiel die Geometrie der Elementseite 335 nicht mit der Geometrie der zweiten Batteriezellenseite 315 übereinstimmt oder wenn zwischen der Elementseite 335 und der zweiten Batteriezellenseite 315 ein gewisser Zwischenraum vorhanden ist, kann das Element 340 die offenen Zwischenräume füllen. Bei eingesetztem Element 340 kann zumindest ein Abschnitt der zweiten Batteriezellenseite 315 indirekt mit der Elementseite 335 des zweiten Elements 310 eine Grenzfläche bilden.
  • Das Verfahren 800 kann das Bereitstellen einer beliebigen Anzahl von Elementen 310 mit einer beliebigen Anzahl von Kanälen und das Bilden einer Grenzfläche zwischen einer beliebigen Anzahl von Batteriezellen 120 und den Elementen 310 einschließen. Zum Beispiel kann, wie in 6 gezeigt, die Einrichtung 300 unter anderem vier Elemente 310a-d und drei Teilmengen von Batteriezellen 120 einschließen. Die Batteriezellen 120 einer ersten Teilmenge können eine Grenzfläche mit dem ersten Element 310a und dem zweiten Element 310b bilden. Die Batteriezellen 120 einer zweiten Teilmenge können eine Grenzfläche mit dem zweiten Element 310b und dem dritten Element 310c bilden. Die Batteriezellen 120 einer dritten Teilmenge können eine Grenzfläche mit dem dritten Element 310c und dem vierten Element 310d bilden. Die Elemente 310a-d können mindestens einen Kanal 345 aufweisen. Mindestens ein Verteiler 630 kann eine beliebige Anzahl von Kanälen 345 fluidisch koppeln.
  • 9 stellt ein beispielhaftes Verfahren 900 zur Bereitstellung einer Einrichtung 300 dar. Das Verfahren 900 kann das Bereitstellen der Einrichtung (Vorgang 905) einschließen. Die Einrichtung 300 kann mindestens ein erstes Element 310, ein zweites Element 310 und eine Batteriezelle 120 einschließen. Das erste Element 310 kann einen ersten Kanal 345 definieren und das zweite Element 310 kann einen zweiten Kanal 345 definieren. Wie unter anderem in Bezug auf die 4 und 5 ausführlicher beschrieben, kann der erste und der zweite Kanal 345 eine beliebige Konfiguration aufweisen. Das erste und das zweite Element 310 können eine Grenzfläche mit einer Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 bilden. Zum Beispiel kann das erste Element 310 eine Elementseite 335 aufweisen. Die Elementseite 335 des ersten Elements 310 kann eine Grenzfläche mit einer ersten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 bilden. Das zweite Element 310 kann eine Elementseite 335 aufweisen. Die Elementseite 335 des zweiten Elements 310 kann eine Grenzfläche mit einer zweiten Batteriezellenseite 315 der Batteriezelle 120 bilden. Die Einrichtung 300 kann mindestens ein Element 340 einschließen. Das Element 340 kann zwischen der Batteriezelle 120 und mindestens einem der ersten oder zweiten Elemente 310 angeordnet sein.
  • Die Einrichtung 300 kann mindestens einen Verteiler 630 einschließen. Das erste Element 310 kann einen ersten Einlass 410, einen ersten Auslass 415 und einen ersten Kanal 345 einschließen, um den ersten Einlass 410 mit dem ersten Auslass 415 fluidisch zu koppeln. Das zweite Element 310 kann einen zweiten Einlass 410, einen zweiten Auslass 415 und einen zweiten Kanal 345 einschließen, um den zweiten Einlass 410 mit dem zweiten Auslass 415 fluidisch zu koppeln. Der Verteiler 630 kann sich vom ersten Auslass 415 des ersten Elements 310 zum zweiten Einlass 410 des zweiten Elements 310 erstrecken. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 den Fluidtransfer vom ersten Kanal 345 zum zweiten Kanal 345 erleichtern. Der Verteiler 630 kann sich zwischen dem ersten Einlass 410 und dem zweiten Einlass 410 erstrecken. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 sowohl dem ersten Kanal 345 als auch dem zweiten Kanal 345 Fluid bereitstellen. Der Verteiler 630 kann sich zwischen dem ersten Auslass 415 und dem zweiten Auslass 415 erstrecken. Zum Beispiel kann der Verteiler 630 sowohl vom ersten Kanal 345 als auch vom zweiten Kanal 345 Fluid aufnehmen.
  • Das Verfahren 900 kann eine Einrichtung mit einer beliebigen Anzahl von Elementen 310 mit einer beliebigen Anzahl von Kanälen und einer beliebigen Anzahl von Batteriezellen 120 einschließen. Zum Beispiel kann die Einrichtung 300, wie in 7 gezeigt, unter anderem zwei Seitenwände 645, drei Elemente 310e-g und vier Teilmengen von Batteriezellen 120 einschließen. Die Batteriezellen 120 einer ersten Teilmenge können eine Grenzfläche mit der ersten Seitenwand 645 und dem ersten Element 310e bilden. Die Batteriezellen 120 einer zweiten Teilmenge können eine Grenzfläche mit dem ersten Element 310e und dem zweiten Element 3 10f bilden. Die Batteriezellen 120 einer dritten Teilmenge können eine Grenzfläche mit dem zweiten Element 310f und dem dritten Element 310g bilden. Die Batteriezellen 120 der vierten Teilmenge können eine Grenzfläche mit dem dritten Element 310g und der zweiten Seitenwand 645 bilden. Die Elemente 310e-g können mindestens einen Kanal 345 aufweisen. Mindestens ein Verteiler 630 kann eine beliebige Anzahl von Kanälen 345 fluidisch koppeln.
  • Ein Teil der Beschreibung hierin betont die strukturelle Unabhängigkeit der Gesichtspunkte der Komponenten des Systems oder der Gruppierungen von Vorgängen und Verantwortlichkeiten dieser Systemkomponenten. Andere Gruppierungen, die ähnliche Gesamtvorgänge durchführen, liegen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Anmeldung. Die vorstehend beschriebenen Systeme können mehrere von beliebigen oder jede dieser Komponenten bereitstellen, und diese Komponenten können entweder in einem eigenständigen System oder in mehreren Instanzen in einem verteilten System bereitgestellt werden.
  • Die in den Zeichnungen in einer bestimmten Reihenfolge veranschaulichten Vorgänge müssen jedoch nicht in der gezeigten Reihenfolge oder nacheinander durchgeführt werden, und es müssen auch nicht alle veranschaulichten Vorgänge durchgeführt werden. Die hierin beschriebenen Handlungen können in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt werden.
  • Nachdem nun einige veranschaulichende Implementierungen beschrieben wurden, ist es offensichtlich, dass das Vorstehende veranschaulichend und nicht einschränkend ist, da es als Beispiel dargestellt wurde. Insbesondere können, obwohl viele der hierin vorgestellten Beispiele spezifische Kombinationen von Verfahrenshandlungen oder Systemelementen beinhalten, diese Handlungen und Elemente auf andere Weise kombiniert werden, um die gleichen Ziele zu erreichen. Handlungen, Elemente und Merkmale, die in Verbindung mit einer Implementierung erläutert werden, sind nicht dazu gedacht, eine ähnliche Rolle in anderen Implementierungen oder Implementierungen auszuschließen.
  • Die hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie dient der Beschreibung und sollte nicht als einschränkend angesehen werden. Die Verwendung von „einschließen“ „umfassen“ „aufweisen“ „enthalten“ „beinhalten“ „gekennzeichnet durch“ „dadurch gekennzeichnet, dass“ und Variationen davon hierin sind dazu gedacht, die nachfolgend aufgeführten Punkte, deren Äquivalente und zusätzliche Punkte sowie alternative Implementierungen, die ausschließlich aus den nachfolgend aufgeführten Punkten bestehen, einzubeziehen. In einer Implementierung bestehen die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren aus einem, jeder Kombination von mehr als einem oder allen der beschriebenen Elemente, Handlungen oder Komponenten.
  • Alle Verweise auf Implementierungen oder Elemente oder Handlungen der Systeme und Verfahren,
    auf die hierin im Singular Bezug genommen wird, können auch Implementierungen einschließlich einer Vielzahl dieser Elemente einschließen, und alle Bezugnahmen auf eine Implementierung oder ein Element oder einen Vorgang im Plural können auch Implementierungen einschließen, die nur ein einzelnes Element einschließen. Verweise in der Singular- oder Pluralform sind nicht dazu gedacht, die vorliegend offenbarten Systeme oder Verfahren, ihre Komponenten, Vorgänge oder Elemente auf einzelne oder mehrere Konfigurationen einzuschränken. Verweise darauf, dass ein Vorgang oder Element auf einer Information, einem Vorgang oder einem Element basiert, können Implementierungen einschließen, bei denen der Vorgang oder das Element zumindest teilweise auf einer Information, einem Vorgang oder einem Element basiert.
  • Jede hierin offenbarte Implementierung kann mit jeder anderen Implementierung oder Ausführungsform kombiniert werden, und Verweise auf „eine Implementierung“, „einige Implementierungen“, „eine Implementierung“ oder dergleichen schließen sich nicht notwendigerweise gegenseitig aus und sollen darauf hinweisen, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Implementierung beschrieben werden, auch in mindestens einer Implementierung oder Ausführungsform eingeschlossen sein kann. Die hierin verwendeten Begriffe beziehen sich nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Implementierung. Jede Implementierung kann mit jeder anderen Implementierung kombiniert werden, einschließlich oder ausschließlich, in keiner Weise, die mit den hierin offenbaren Aspekten und Implementierungen übereinstimmt.
  • Verweise auf „oder“ können als allumfassend ausgelegt werden, sodass jeder mit
    „oder“ verwendete Begriff einen einzelnen, mehrere oder alle beschriebenen Begriffe angeben kann. Verweise auf mindestens einen Begriff aus einer konjunktiven Liste von Begriffen können als ein einschließendes ODER aufgefasst werden, um einen einzelnen, mehrere oder alle beschriebenen Begriffe anzugeben. Beispielsweise kann ein Verweis auf „mindestens eines von“ „A“ und „B“ sowohl nur „A“, nur „B“ als auch sowohl „A“ als auch „B“ einschließen. Diese Verweise, die in Verbindung mit „umfassen“ oder einer anderen offenen Terminologie verwendet werden, können zusätzliche Elemente einschließen.
  • Wenn technische Merkmale in den Zeichnungen, der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen mit Bezugszeichen versehen sind, wurden diese Bezugszeichen eingeschlossen, um die Verständlichkeit der Zeichnungen, der ausführlichen Beschreibung und der Ansprüche zu erhöhen. Dementsprechend weisen weder die Bezugszeichen noch ihr Fehlen eine einschränkende Wirkung auf den Umfang der einzelnen Anspruchselemente auf.
  • Modifikationen der beschriebenen Elemente und Handlungen wie Variationen der Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte der Parameter, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen können auftreten, ohne dass die Lehren und Vorteile des hierin offenbaren Gegenstands wesentlich beeinträchtigt werden. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig ausgebildet sind, aus mehreren Teilen oder Elementen zusammengesetzt sein, die Position der Elemente kann umgekehrt oder auf andere Weise variiert werden, und die Art oder Anzahl einzelner Elemente oder Positionen kann geändert oder variiert werden. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls in der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der offenbarten Elemente und Vorgänge vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Zum Beispiel können Beschreibungen positiver und negativer elektrischer Eigenschaften umgekehrt werden. Elemente, die als negative Elemente beschrieben sind, können stattdessen als positive Elemente konfiguriert werden und Elemente, die als positive Elemente beschrieben sind, können stattdessen als negative Elemente konfiguriert werden. Zum Beispiel können Elemente, die zum Beispiel eine erste Polarität aufweisen, stattdessen eine zweite Polarität aufweisen, und Elemente, die eine zweite Polarität aufweisen, können stattdessen eine erste Polarität aufweisen. Zum Beispiel kann sich der Bezug auf das Element 310 auf beliebige Elemente 310a-g beziehen. Weitere relativ parallele, senkrechte, vertikale oder andere Positionierungs- oder Orientierungsbeschreibungen schließen Variationen innerhalb +/-10 % oder +/-10 Grad rein vertikaler, paralleler oder senkrechter Positionierung ein. Verweise auf „ungefähr“, „im Wesentlichen“ oder andere Gradangaben schließen Variationen von +/-10 % vom angegebenen Maß, der Einheit oder dem Bereich von ein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Gekoppelte Elemente können elektrisch, mechanisch oder physikalisch miteinander gekoppelt sein, direkt oder mit dazwischenliegenden Elementen. Der Schutzumfang der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren wird somit eher durch die beigefügten Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung angegeben, und Änderungen, die innerhalb des Bedeutungs- und Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, werden darin aufgenommen.

Claims (20)

  1. Einrichtung, umfassend: ein erstes Element, das einen ersten Kanal definiert; ein zweites Element, das einen zweiten Kanal definiert; und wobei das erste Element so konfiguriert ist, dass es eine Grenzfläche mit einer ersten Seite einer Batteriezelle bildet, und das zweite Element so konfiguriert ist, dass es eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Element und das zweite Element Extrusionen sind und wobei die Extrusionen so konfiguriert sind, dass sie eine Grenzfläche mit der ersten Seite und der zweiten Seite der Batteriezelle bilden, um eine Temperatur der Batteriezelle zu steuern.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: wobei das erste Element parallel zu dem zweiten Element angeordnet ist, wobei die erste Seite der Batteriezelle gegenüber der zweiten Seite der Batteriezelle angeordnet ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: wobei das erste Element einen ersten Einlass und einen ersten Auslass umfasst, wobei der erste Kanal einen einzelnen Durchgang umfasst, der sich über eine Länge des ersten Elements erstreckt, um den ersten Einlass mit dem ersten Auslass fluidisch zu koppeln; und wobei das zweite Element einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass umfasst, wobei der zweite Kanal einen einzelnen Durchgang umfasst, der sich über eine Länge des zweiten Elements erstreckt, um den zweiten Einlass mit dem zweiten Auslass fluidisch zu koppeln.
  5. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: wobei das erste Element einen ersten Einlass und einen ersten Auslass umfasst, wobei der erste Kanal eine Vielzahl von Durchgängen umfasst, die sich über eine Länge des ersten Elements erstrecken, um den ersten Einlass mit dem ersten Auslass fluidisch zu koppeln; und wobei das zweite Element einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass umfasst, wobei der erste Kanal eine Vielzahl von Durchgängen umfasst, die sich über eine Länge des zweiten Elements erstrecken, um den zweiten Einlass mit dem zweiten Auslass fluidisch zu koppeln.
  6. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: wobei das erste Element ein erstes und ein zweites Ende umfasst, wobei das erste Ende einen Einlass definiert, um ein Fluid zu aufzunehmen, und das zweite Ende einen Auslass definiert, um das Fluid auszustoßen, wobei der erste Kanal eine serpentinenartige Konfiguration umfasst, um den Einlass mit dem Auslass fluidisch zu koppeln.
  7. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Kanal eine sinusförmige Konfiguration aufweist, die eine Vielzahl von Wellen umfasst, die sich zwischen einer Oberseite des ersten Elements und einer Unterseite des ersten Elements erstrecken.
  8. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: wobei das erste Element einen ersten Einlass und einen ersten Auslass umfasst; wobei das zweite Element einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass umfasst; einen Verteiler, der sich zwischen dem ersten Auslass und dem zweiten Einlass erstreckt, um das erste Element mit dem zweiten Element fluidisch zu koppeln.
  9. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: wobei das zweite Element den zweiten Kanal und einen dritten Kanal definiert, wobei der zweite Kanal auf einer ersten Seite des zweiten Elements angeordnet ist und der dritte Kanal auf einer zweiten Seite des zweiten Elements angeordnet ist, wobei der zweite Kanal fluidisch mit dem dritten Kanal gekoppelt ist, um den Durchfluss von Fluid vom zweiten Kanal zum dritten Kanal zu erleichtern.
  10. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: ein erstes Element, das zwischen dem ersten Element und der ersten Seite der Batteriezelle anzuordnen ist; und ein zweites Element, das zwischen dem zweiten Element und der zweiten Seite der Batteriezelle anzuordnen ist, wobei das erste Element und das zweite Element thermische Eigenschaften umfassen, die konfiguriert sind, um die Wärmeübertragung zwischen der Batteriezelle und dem ersten und zweiten Element zu erleichtern.
  11. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Batteriezelle eine prismatische Batteriezelle ist, wobei die erste Seite der prismatischen Batteriezelle flach ist, um mit einer flachen Elementseite des ersten Elements eine Grenzfläche zu bilden, und die zweite Seite der prismatischen Batteriezelle flach ist, um mit einer flachen Elementseite des zweiten Elements eine Grenzfläche zu bilden.
  12. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Element und das zweite Element Strukturelemente eines Batteriepacks sind, die so konfiguriert sind, dass sie andere Komponenten des Batteriepacks stützen.
  13. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: eine Vielzahl von Batteriezellen; eine erste Seite jeder der Vielzahl von Batteriezellen, die so konfiguriert ist, dass sie eine Grenzfläche mit dem ersten Element bildet, und eine zweite Seite jeder der Vielzahl von Batteriezellen, die so konfiguriert ist, dass sie eine Grenzfläche mit dem zweiten Element bildet; und wobei der erste Kanal konfiguriert ist, um die Wärmeübertragung mit der ersten Seite jeder der Vielzahl von Batteriezellen zu erleichtern, und der zweite Kanal konfiguriert ist, um die Wärmeübertragung mit der zweiten Seite jeder der Vielzahl von Batteriezellen zu erleichtern.
  14. Einrichtung nach Anspruch 1, umfassend: eine Vielzahl von Batteriezellen, die eine erste Batteriezelle und eine zweite Batteriezelle umfassen; wobei das erste Element den ersten Kanal und einen dritten Kanal definiert, wobei der erste Kanal an einer ersten Seite des ersten Elements angeordnet ist und der dritte Kanal an einer zweiten Seite des ersten Elements angeordnet ist; die erste Seite des ersten Elements, um mit der ersten Batteriezelle eine Grenzfläche zu bilden, um den ersten Kanal mit der ersten Batteriezelle thermisch zu koppeln, und die zweite Seite des ersten Elements, um mit einer ersten Seite der zweiten Batteriezelle eine Grenzfläche zu bilden, um den dritten Kanal mit der zweiten Batteriezelle thermisch zu koppeln; und das zweite Element, um eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der zweiten Batteriezelle zu bilden, um den zweiten Kanal mit der zweiten Batteriezelle thermisch zu koppeln.
  15. Batteriepack, umfassend: eine Batteriezelle, die innerhalb des Batteriepacks angeordnet ist; ein erstes Element, das einen ersten Kanal definiert; ein zweites Element, das einen zweiten Kanal definiert, wobei das erste Element so konfiguriert ist, dass es eine Grenzfläche mit einer ersten Seite der Batteriezelle bildet, und das zweite Element so konfiguriert ist, dass es eine Grenzfläche mit einer zweiten Seite der Batteriezelle bildet.
  16. Batteriepack nach Anspruch 15, wobei: wobei das erste Element einen ersten Einlass und einen ersten Auslass umfasst; wobei das zweite Element einen zweiten Einlass und einen zweiten Auslass umfasst; und einen Verteiler, der sich zwischen dem ersten Auslass und dem zweiten Einlass erstreckt, um den ersten Kanal mit dem zweiten Kanal fluidisch zu koppeln, um den Fluidtransfer vom ersten Einlass zum zweiten Auslass zu erleichtern.
  17. Batteriepack nach Anspruch 15, wobei: einen Verteiler, der so konfiguriert ist, dass er ein Fluid an den ersten Kanal und den zweiten Kanal verteilt, wobei der Verteiler umfasst: einen Einlass, um das Fluid aufzunehmen; und eine Vielzahl von Auslässen, um das Fluid dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal bereitzustellen.
  18. Batteriepack nach Anspruch 15, wobei: eine Vielzahl von Verteilern, die fluidisch mit dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal gekoppelt sind, wobei die Vielzahl von Verteilern einen ersten Verteiler und einen zweiten Verteiler umfasst, wobei der erste Verteiler so konfiguriert ist, dass er dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal Fluid bereitstellt, und der zweite Verteiler so konfiguriert ist, dass er das Fluid von dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal aufnimmt, wobei der erste Verteiler und der zweite Verteiler an gegenüberliegenden Enden des Batteriepacks angeordnet sind.
  19. Verfahren, umfassend: Bereitstellen eines ersten Elements und eines zweiten Elements, wobei das erste Element einen ersten Kanal definiert und das zweite Element einen zweiten Kanal definiert; Bilden einer Grenzfläche zwischen dem ersten Element und einer ersten Seite einer Batteriezelle; und Bilden einer Grenzfläche zwischen dem zweiten Element und einer zweiten Seite der Batteriezelle.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, umfassend: Verbinden des ersten Kanals mit dem zweiten Kanal über einen Verteiler, wobei sich der Verteiler von einem Auslass des ersten Kanals mit einem Einlass des zweiten Kanals erstreckt.
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