DE19829293A1 - Batterie-Kühlsystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für eine Batterie (eine Speicherbatterie), die
in einem Fahrzeug, beispielsweise einem hybrid-betriebenen Fahrzeug, eingebaut
ist.
Von einer als Elektroquelle für ein Elektrofahrzeug oder ein hybrid-betriebenes
Fahrzeug verwendeten Batterie wird gefordert, daß sie ein hohe Spannung und
eine große Kapazität besitzt. Daher besteht diese Batterie im allgemeinen aus ei
ner Vielzahl von elektrisch miteinander in Reihe angeschlossenen Zellen. Diese
Art einer Batterie wird als eine Batterieeinheit bezeichnet.
Bei der Batterieeinheit kann jedoch Wärme nicht nur durch chemische Reaktio
nen, sondern auch durch einen Joule-Verlust, bewirkt während der Lade- und
Entlade-Zyklen, in jeder Zelle entwickelt werden, was zu einer Erhöhung der Tem
peratur der Batterieeinheit führt. Die Erhöhung der Temperatur beeinträchtigt die
Lebensdauer der Batterie und andere Batterieeigenschaften nachteilig. Daher
sind zur Lösung des obenangegebenen Problems verschiedene Arten von Batte
rie-Kühlsystemen vorgeschlagen worden.
Beispielsweise schlägt JP-A-8-222 280 eine Wärmeleitung bzw. ein Wärmerohr
mit einem Verdampfungsteil am einen Ende und einem Kondensationsteil am an
deren Ende vor. Der Verdampfungsteil ist in ein luftdichtes Gehäuse eingesetzt, in
dem eine Vielzahl von Batteriezellen untergebracht ist, während der Kondensati
onsteil von dem luftdichten Gehäuse aus nach oben vorsteht. Die Wärmeleitung
enthält eine Kühlmittelflüssigkeit. Die Kühlmittelflüssigkeit, die in dem Verdamp
fungsteil enthalten ist, absorbiert von den Zellen entwickelte Wärme, so daß sie
verdampft und sich zu einem Kühlmittelgas verändert. Dann bewegt sich das
Kühlmittelgas zu dem Kondensationsteil nach oben, und verliert es die Wärme in
dem Kondensationsteil, so daß es kondensiert, um zu dem flüssigen Zustand wie
der zurückzukehren. Hierbei wird die Wärme von dem Kühlmittelgas an die Au
ßenluft übertragen bzw. abgegeben.
Bei der Batterieeinheit, die von der Wärmeleitung bzw. dem Wärmerohr Gebrauch
macht, tritt jedoch leicht eine Veränderung bzw. Unterschiedlichkeit der Tempe
ratur innerhalb des luftdichten Gehäuses auf. Insbesondere ist in dem luftdichten
Gehäuse die Kühlwirkung an dem von dem Verdampfungsteil der Wärmeleitung
abgelegenen Bereich kleiner als diejenige an dem dem Verdampfungsteil be
nachbarten Bereich, was zu der Veränderung bzw. Unterschiedlichkeit der Tem
peratur in dem luftdichten Gehäuse der Batterieeinheit führt. Wenn die Batterie
einheit eine Veränderung bzw. Unterschiedlichkeit der Temperatur in dem luft
dichten Gehäuse aufweist, werden die Kapazitäten der Zellen, die in dem Teil mit
einer höheren Temperatur angeordnet sind, d. h. an dem von dem Verdamp
fungsteil der Wärmeleitung abgelegenen Bereich angeordnet sind, im Vergleich zu
denjenigen an dem Teil mit einer niedrigeren Temperatur plötzlich herabgesetzt,
wenn die Lade- und Entladezyklen fortschreiten. Bei einigen Arten von Batterien
können die in einem gewissen Ausmaß beeinträchtigten Zellen entflammbares
Wasserstoffgas erzeugen.
Die Erfindung ist im Hinblick auf die obenangegebenen Probleme geschaffen
worden. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Batterie-Kühlsystem zu schaffen,
das in der Lage ist, eine Vielzahl von in einem luftdichten Gehäuse enthaltenen
Batteriezellen gleichmäßig abzukühlen. Eine weitere der Erfindung besteht darin,
ein Batterie-Kühlsystem mit einer kleinen Baugröße zu schaffen. Ein noch weitere
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Batterie-Kühlsystem zu schaffen, das in
der Lage ist, für eine starke Kühleigenschaft zu sorgen.
Kurz gesagt, besitzt das erfindungsgemäße Batterie-Kühlsystem ein luftdichtes
Gehäuse, das eine Batteriezelle in seinem Innenraum enthält und eine Kühlein
richtung enthält, die mit dem Innenraum des luftdichten Gehäuses in kommunizie
render Verbindung steht. Der Innenraum des luftdichten Gehäuses und die Kühl
vorrichtung sind mit Kühlmittel gefüllt. Das Kühlmittel absorbiert von der Batterie
zelle in dem Innenraum entwickelte Wärme, so daß das Kühlmittel verdampft und
das verdampfte (gasförmige) Kühlmittel sich in die Kühleinrichtung bewegt und
mittels der Kühleinrichtung gekühlt wird, um so kondensiert zu werden. Das kon
densierte (flüssige) Kühlmittel kehrt zu der Batteriezelle zurück.
Weil bei dem Batterie-Kühlsystem das Kühlmittel die gesamte Fläche der Batte
riezelle in dem Innenraum des luftdichten Gehäuses berühren kann, kann die
Batteriezelle gleichmäßig und wirksam heruntergekühlt werden. Selbst dann,
wenn das luftdichte Gehäuse eine Vielzahl von Batteriezellen enthält, werden die
Batteriezellen gleichmäßig und wirksam heruntergekühlt werden, damit sie keine
Veränderung bzw. Unterschiedlichkeit der Temperatur aufweisen. In bevorzugter
Weise ist die Kühleinrichtung an der Oberseite der Batteriezelle angeordnet. Die
Kühleinrichtung kann innerhalb oder außerhalb des luftdichten Gehäuses ange
ordnet sein. Wenn die Kühleinrichtung innerhalb des luftdichten Gehäuses ange
ordnet ist, kann die Größe des Batterie-Kühlsystems verringert sein. Die Kühlein
richtung kann von einer Kühlleitung bzw. einem Kühlrohr Gebrauch machen, in
der bzw. in dem sich Niedertemperatur-Kältemittel eines Klimatisierungs-Kältezy
klusses befindet. In diesem Fall wird das verdampfte Kühlmittel in der Kühlein
richtung im Wege eines Wärmeaustauschs mit dem Niedertemperatur-Kältemittel
heruntergekühlt.
Die Kühleinrichtung muß nicht stets ein Element aufweisen, das mit dem Innen
raum des luftdichten Gehäuses in kommunizierender Verbindung steht. Wenn das
luftdichte Gehäuse, das die Batteriezelle enthält, mit seiner Längsrichtung bei
spielsweise etwa parallel zur Horizontalrichtung angeordnet ist, kann die Kühlein
richtung an der oberen Außenseite des luftdichten Gehäuses in vertikaler Rich
tung angeordnet sein, um die obere Wand zu berühren. In diesem Fall wird die
obere Wand des luftdichten Gehäuses gekühlt, und wird das durch die Wärme
rund um die Batteriezelle herum verdampfte Kühlmittel durch das Berühren der
oberen Wand des luftdichten Gehäuses innerhalb des Innenraums des luftdichten
Gehäuses gekühlt. In diesem Fall kann der Raum für den Einbau der Kühlein
richtung verkleinert sein, und wird gleichzeitig die Abdichtungseigenschaft des
luftdichten Gehäuses verbessert bzw. unterstützt. Die Kühleinrichtung kann aus
nur einer Kühlleitung bestehen, in der Niedertemperatur-Fluid strömt. In diesem
Fall ist ein Teil der Kühlleitung in dem Innenraum des luftdichten Gehäuses ange
ordnet, was zu einer Verkleinerung der Baugröße des Batterie-Kühlsystems und
zu einer Senkung der Kosten führt.
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung sind deutlicher ersicht
lich aus einem besseren Verständnis von bevorzugten Ausführungsformen, die
nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben
werden. In diesen zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt mit der Darstellung einer Batterie und einer
Kühleinrichtung bei einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine Draufsicht mit der Darstellung der Batterie von Fig. 1, von der die
Gehäuseabdeckung entfernt ist;
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt mit der Darstellung einer Batterieeinheit und
von Kühleinrichtungen bei einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 eine vertikalen Schnitt mit der Darstellung einer Batterieeinheit und
einer Kühleinrichtung bei einer dritten Ausführungsform;
Fig. 5 einen vertikalen Schnitt mit der Darstellung einer Batterie und einer
Kühleinrichtung bei einer vierten Ausführungsform;
Fig. 6A eine Draufsicht mit der Darstellung einer Batterie, von der die Gehäu
seabdeckung entfernt ist, dies bei einer fünften Ausführungsform;
Fig. 6B einen vertikalen Schnitt mit der Darstellung der Batterie mit der Ge
häuseabdeckung und einer Kühleinrichtung bei der fünften Ausfüh
rungsform;
Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Mechanismus des
Kühlens bei der fünften Ausführungsform;
Fig. 8 eine Draufsicht mit der Darstellung einer Batterieeinheit bei einer
sechsten Ausführungsform;
Fig. 9 eine Seitenansicht mit der Darstellung der Batterieeinheit bei der
sechsten Ausführungsform;
Fig. 10 eine Vorderansicht mit der Darstellung einer Batterieeinheit und einer
Kühleinrichtung bei einer siebten Ausführungsform;
Fig. 11 eine Seitenansicht mit der Darstellung der Batterieeinheit der Kühlein
richtung bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 12 eine Draufsicht mit der Darstellung der Batterieeinheit, von der die
Kühleinrichtung entfernt ist, dies bei der siebten Ausführungsform;
Fig. 13 eine auseinandergezogene Vorderansicht mit der Darstellung einer
Batterie vor ihrem Zusammenbau bei einer achten Ausführungsform;
Fig. 14 eine Vorderansicht mit der Darstellung der Batterie nach ihrem Zu
sammenbau bei der achten Ausführungsform;
Fig. 15 eine Draufsicht mit der Darstellung einer Batterieeinheit, von der das
Abdeckungselement entfernt ist, und einer Kühleinrichtung bei einer
neunten Ausführungsform;
Fig. 16 einen Schnitt mit der Darstellung der Batterie mit dem Abdeckungs
element und der Kühleinrichtung bei der neunten Ausführungsform;
Fig. 17 einen Vertikalschnitt mit der Darstellung einer Batterie und einer Kühl
einrichtung bei einer zehnten Ausführungsform;
Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII von Fig. 17;
Fig. 19 eine Draufsicht mit der Darstellung einer Batterie, von der die Gehäu
seabdeckung entfernt ist, dies bei einer elften Ausführungsform; und
Fig. 20 eine Draufsicht mit der Darstellung einer Batterieeinheit, von der die
Gehäuseabdeckung entfernt ist, dies bei einer zwölften Ausführungs
form.
Gemäß Fig. 1 besitzt bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform eine Batterie
100 ein luftdichtes Gehäuse 10. Das luftdichte Gehäuse 10 besteht aus einem
Gehäusekörper 11 mit einem Öffnungsbereich und einer Gehäuseabdeckung 12
zum Abdecken des Öffnungsbereichs des Gehäusekörpers 11. Der Gehäusekör
per 11 und die Gehäuseabdeckung 12 wird aus Metall oder Kunststoff hergestellt.
Eine Abstützungs- bzw. Lagerungsbasis 13, hergestellt aus Isoliermaterial, ist in
dem Bodenbereich des Gehäusekörpers 11 angeordnet. Die Abstützungsbasis 13
besitzt eine sechseckige Gestalt entsprechend der Gestalt, die durch die Innen
wände des Gehäusekörpers 11 gebildet ist. Gemäß Darstellung in Fig. 2 ist eine
Vielzahl von zylindrischen Zellen (Batteriezellen) 14, bei dieser Ausführungsform
insbesondere von sieben Zellen, an der Abstützungsbasis 13 innerhalb des Ge
häusekörpers 11 angeordnet. Die sieben Zellen 14 sind elektrisch miteinander in
Reihe über Elektrodrähte bzw. -leitungen angeschlossen und gegenüber dem Ge
häuse 10 elektrisch isoliert.
Ein Ende der angeschlossenen Zellen 14 ist an einer positiven Ausgangsleitung
16 angeschlossen, während das andere Ende der angeschlossenen Zellen 14 an
einer negativen Ausgangsleitung 17 angeschlossen ist. Die beiden Ausgangslei
tungen 16 bzw. 17 sind an äußere Leitungen 19, 20 über einen Abdichtungsan
schluß 18 angeschlossen, der an der Gehäuseabdeckung 18 hermetisch befestigt
ist. Von den Zellen 14 erzeugter elektrischer Strom wird über die äußeren Leitun
gen 19, 20 abgeführt. Jede der Zellen 14 ist eine wiederladbare sekundäre Zelle
(Speicher- bzw. Akkuzelle), insbesondere einen Nickel-Wasserstoff-Zelle. Wenn
die Temperatur in dem Gehäuse 10 der Batterie 100 nicht so hoch ist, beispiels
weise unter 45°C liegt, können die Nickel-Wasserstoff-Zellen den Innendruck des
Gehäuses 10 auf dem atmosphären Druck halten, indem in dem Gehäuse 10
entwickelte Wärme absorbiert wird.
Die obengenannte Gehäuseabdeckung 12 besitzt einen oberen Teil 12b und
einen sechseckigen, prismaförmigen Erfassungsteil 12a, der einstückig und
rechtwinklig mit dem Umfangsbereich des oberen Teils 12b verbunden ist. Der
Erfassungsteil 12a ist an der Außenseitenwand des Gehäusekörpers 11 über ein
Abdichtungselement 21 hermetisch angesetzt bzw. angebracht. Das Abdichtungs
element 21, das ein aus einem elastischen Material, beispielsweise bei dieser
Ausführungsform aus Gummi, hergestellter O-Ring ist, ist in einer Nut 11a, die an
der Außenseitenfläche des Gehäusekörpers 11 ausgebildet ist, aufgenommen
und durch den Erfassungsteil 12a zusammengedrückt. Der Erfassungsteil 12a der
Gehäuseabdeckung 12 ist des weiteren an dem Gehäusekörper 11 angeschraubt.
Im besonderen gemäß Fig. 2 sind sechs Ansatzbereiche 22 an der Innenseiten
wand des Gehäusekörpers 11 in einem konstanten Abstand ausgebildet. Des
weiteren sind Befestigungslöcher zur Aufnahme von Schrauben (Befestigungs
elementen) 23 in dem Erfassungsteil 12a der Gehäuseabdeckung 12 und in dem
Gehäusekörper 11 an den den Ansatzteilen 22 entsprechenden sechs Bereichen
ausgebildet. Die Schrauben 23 sind in den Befestigungslöchern eingeschraubt
bzw. festgelegt. Dementsprechend ist die Gehäuseabdeckung 12 hermetisch ab
gedichtet an dem Gehäusekörper 11 befestigt.
In dem Innenraum 24 des Gehäuses 10 sind die zylindrischen Zellen 14 in einer
im Querschnitt gestaffelten bzw. versetzten Anordnung gemäß Darstellung in Fig.
2 angeordnet. Der Innenraum 24 ist durch die zylindrische Zellen 14 nicht voll
ständig unterteilt. Das heißt, die die Zellen 14 umgebenden Räume stehen mit
einander als der einstückige verbindende Innenraum 24 innerhalb des Gehäuses
10 miteinander in kommunizierender Verbindung. Der obere Teil 12b der Gehäu
seabdeckung 12 besitzt eine Öffnung 25 an seinem zentralen Bereich, und eine
siphonartige thermische Kühleinrichtung 27 ist über dem Gehäuse 10 angeordnet,
um mit dem Innenraum 24 des Gehäuses 10 über eine Verbindungsleitung 26 und
die Öffnung 26 in kommunizierender Verbindung zu stehen. Der Innenraum 24
des Gehäuses 10, die Kühleinrichtung 27 und die Verbindungsleitung 26 bilden
einen Kühlmittel-Umlaufsystem-Durchtritt, und der Kühlmittel-Umlaufsystem-
Durchtritt ist mit einem Kühlmittel gefüllt, das als Arbeitsfluid für die Kühleinrich
tung 27 dient. Für die Kühlvorrichtung 27 kann ein nicht-brennbares Kühlmittel mit
einem hohen Siedepunkt, beispielsweise Fluorkohlenstoff, verwendet werden. Der
Gehäusekörper 11 besitzt einen Kühlmittel-Einfüllanschluß (nicht dargestellt) zum
Eingießen des Kühlmittels in den Gehäusekörper 11.
Die Verbindungsleitung 26 ist aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise aus Alu
minium, hergestellt. Die Kühleinrichtung 27 besitzt ein zylindrisches Gehäuse 28,
das ebenfalls aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise aus Aluminium, herge
stellt ist und das mit seiner Achse etwa rechtwinklig zur Achse des Gehäuses 10
der Batterie 100 angeordnet ist. Das Gehäuse 28 steht mit der Verbindungsleitung
26 an dem zentralen Bereich in seiner axialen Richtung in kommunizierender Ver
bindung.
Eine Kühlmittelleitung 29 ist durch das Gehäuse 28 in der Axialrichtung des Ge
häuses 28 hindurchgeführt. Die Kühlleitung 29 ist eine Niederdruck-Kältemittellei
tung in einem Kältezyklus einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage (nicht dargestellt), und
auf der Niederdruckseite in dem Zyklus strömt in der Kühlleitung 29 Niedertempe
ratur-Kältemittel. Beispielsweise kann eine Kühlleitung, die zwischen einem Druck
reduziermittel, beispielsweise einem Expansionsventil, und einem Verdampfer an
der Einlaßseite oder zwischen dem Verdampfer auf der Auslaßseite und einem
Speicher auf der Einlaßseite vorgesehen ist, als die Kühlleitung 29 dienen. Der
Speicher dient als Gas/Flüssigkeits-Abscheider des Kältemittels, das in einen
Kompressor eingeführt wird.
Die Kühlleitung 29 ist aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, mit einer ausrei
chenden thermischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit hergestellt. An der
äußeren Umfangsfläche der Kühlleitung 29 sind plattenartige Rippenelemente 30
angeordnet, um die Wärmeübertragung zwischen der Kühlleitung 29 und dem
Kühlmittel innerhalb des Gehäuses 28 zu erleichtern bzw. zu ermöglichen. Die
Rippenelemente 30 sind aus Metall, beispielsweise wiederum aus Aluminium,
hergestellt. Des weiteren ist eine Gasabsorptionseinrichtung 31 zum selektiven
Einfangen von Molekülen kleinen Durchmessers, beispielsweise von Wasserstoff
gas, an der Oberseite innerhalb des Gehäuses 28 angeordnet. Die Absorptions
einrichtung 31 kann von Zeolit oder dergleichen Gebrauch machen.
Als nächstes werden die Arbeitsweise und die Wirkungen der Batterie 100 und
zugleich der Kühleinrichtung 27 bei der ersten Ausführungsform erläutert. Wenn
die Zellen 14 entladen werden, steigt die Temperatur in dem luftdichten Gehäuse
10 infolge des Joule-Verlustes und dergleichen an. Sobald die Temperatur in dem
Gehäuse 10 ansteigt, absorbiert Kühlmittel, das in dem Innenraum 24 des Ge
häuses 10 enthalten ist, Wärme von den Zellen 14, bis es siedet und hierdurch
vergast wird. Entsprechend werden die Zellen 14 durch die latente Verdamp
fungswärme des Kühlmittels gekühlt. Weil hierbei jede der Zellen 14 das Kühlmit
tel auf der gesamten Außenfläche in dem Innenraum 24 berührt, werden die Zel
len 14 wirksam und gleichmäßig gekühlt, wodurch die Veränderung bzw. Unter
schiedlichkeit der Temperatur zwischen den Zellen 14 minimiert wird.
Das gasförmige Kühlmittel in dem Gehäuse 10 bewegt sich in der Verbindungs
leitung 26 infolge natürlicher Konvexion, verursacht durch die Abnahme der Dichte
des Kühlmittels in dem Gehäuse 10, nach oben und strömt in das zylindrische
Gehäuse 28 der Kühleinrichtung 27 ein. Das gasförmige Kühlmittel wird in dem
Gehäuse 28 infolge eines Wärmeaustauschs mit dem Niedertemperatur-Kälte
mittel, das in der Kühlleitung 29 strömt, gekühlt, so daß es kondensiert und sich in
den Flüssigkeitszustand verändert. Das flüssige Kühlmittel bewegt sich in der
Verbindungsleitung 26 infolge der Zunahme seiner Dichte nach unten, d. h. infolge
seines Eigengewichts, und kehrt in den Innenraum 24 des luftdichten Gehäuses
10 zurück. Das Kühlmittel kann wiederholt zum Kühlen der Zellen 14 verwendet
werden.
Wie oben angegeben kann ein nicht-brennbares Kühlmittel mit hohem Siede
punkt, beispielsweise Fluorkohlenstoff, als das Kühlmittel für die siphonartige,
thermische Kühleinrichtung 27 bei dieser Ausführungsform verwendet werden.
Weil in diesem Fall der Arbeitsdruck (Fluid-Arbeitsdruck) innerhalb des Gehäuses
10 herabgesetzt werden kann, kann die mechanische Festigkeit, die für das Ge
häuse 10 erforderlich ist, bei der Gestaltung herabgesetzt werden, woraus sich
geringe Kosten ergeben. Insbesondere besitzt Fluorkohlenstoff einen Arbeitsdruck
im allgemeinen im Bereich von 90 kPa-200 kPa, was etwa den atmosphären
Druck ausmacht, und einen Siedepunkt von etwa 30°C bei dem Druck. Des weite
ren ist das Kühlmittel, beispielsweise Fluorkohlenstoff nicht-brennbar, so daß die
Sicherheit der Batterie 100 verbessert ist.
Bei dieser Ausführungsform wird das Niedertemperatur-Kältemittel in dem Kühlzy
klus für die Klimaanlage als Kühlmittel verwendet, das in der Kühlleitung 29 der
Kühleinrichtung 27 strömt. Daher gibt es eine große Unterschiedlichkeit der Tem
peratur zwischen dem Niederdruck-Kältemittel in der Kühlleitung 29 und dem
gasförmigen Hochtemperatur-Kühlmittel in dem Gehäuse 28. Demzufolge sorgt
die Kühleinrichtung 27 für eine starke Kondensationseigenschaft in Hinblick auf
das gasförmige Kühlmittel. Daher muß die Kühleinrichtung 27 keine große Bau
größe aufweisen, und muß die Kühlleitung 29 nicht meanderförmig oder gebogen
in dem Gehäuse 28 verlaufen. Obwohl bei der ersten Ausführungsform die Kühl
leitung 29 ein gerades, kreisförmiges Rohr ist, kann sie auch ein flaches Rohr
sein.
Weil die Kühlleitung 29 in dem Gehäuse 28 nicht meanderförmig oder abgebogen
angeordnet ist, kann der Druckverlust des Kältemittels auf der Niederdruckseite
des Klimaanlagen-Kältezyklusses minimiert sein, wodurch eine Abnahme der
Kältezyklus-Wirksamkeit verhindert ist. Wenn des weiteren der Fahrzeug-Klimati
sierungs-Kältezyklus als eine Wärmepumpe verwendet wird, wird, weil das Kälte
mittel Wärme in der Kühleinrichtung 27 absorbiert, die Erwärmungs- bzw.
Heizeigenschaft der Wärmepumpe begünstigt.
Andererseits besitzt die Batterie 100 ein Sicherheitsventil zum Freisetzen von
Wasserstoffgas aus dem Gehäuse 10, wenn der Innendruck der Batterie 100 in
folge einer großen Menge von Gas, das durch die überladenen Zellen 14 erzeugt
wird, auf einen besonderen Druck ansteigt. Weil jedoch bei dieser Ausführungs
form die Kühleinrichtung 27 die Gasabsorptionseinrichtung 31 zum selektiven
Einfangen von Molekülen kleinen Durchmessers, beispielsweise von Wasserstoff
gas, besitzt, kann verhindert werden, daß der Druck innerhalb des Gehäuses 10
der Batterie 100 auf den besonderen Druck ansteigt, der dazu geeignet und be
stimmt ist, das Sicherheitsventil zu öffnen. Die Gasabsorptionsvorrichtung 31 kann
an der Innenwand der Gehäuseabdeckung 12 angeordnet sein.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist gemäß Darstellung in Fig. 3 eine
Vielzahl von Batterien 100 mit derselben Bauweise wie bei der ersten Ausfüh
rungsform zusammengefaßt. Das heißt, bei der zweiten Ausführungsform ist die
Vielzahl von Batterien 100 auf einer Linie in horizontaler Richtung angeordnet,
und sind äußere Leitungen 19, 20 der Batterien 100 miteinander verbunden, so
daß die Batterien 100 in Reihe elektrisch angeschlossen sind, wodurch eine Bat
terieeinheit 110 gebildet ist. Bei den nachfolgenden Ausführungsform sind die
gleichen Teile und Bauteile wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen
Bezugszahlen bezeichnet, und ist die gleiche Beschreibung nicht nochmals wie
derholt.
Im allgemeinen benötigt ein Elektrofahrzeug eine große Zahl von in Reihe ange
schlossenen Zellen, um für eine hohe Spannung und große Kapazität zu sorgen.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die erforderliche große Zahl der Zellen in
mehrere Gruppen unterteilt, und ist jede der Gruppen in einer der Batterien 100
enthalten. Bei dieser Ausführungsform besitzt jede Gruppe sieben Zellen 14, wie
sie bei der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Des weiteren besitzt jede
der Batterien 100 eine Kühleinrichtung 27 mit der Gasabsorptionseinrichtung 31.
Entsprechend wird ein Anstieg der Temperatur jeder Batterie verhindert, wodurch
der Anstieg der Temperatur der Batterieeinheit 110 verhindert wird. Des weiteren
wird in jeder Batterie 100 erzeugtes Wasserstoffgas mittels jeder Gasabsorptions
einrichtung 31 eingefangen, ohne aus der Batterieeinheit 110 freigesetzt zu wer
den. Die anderen Merkmale und Wirkungen bei der zweiten Ausführungsform sind
die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
Bei der dritten Ausführungsform besitzt gemäß Darstellung in Fig. 4 eine Batterie
einheit 110, die aus einer Vielzahl von Batterien 100, bei dieser Ausführungsform
aus drei Batterien, besteht, eine gemeinsame Kühleinrichtung 27a. Die Kühlein
richtung 27a besitzt eine Verbindungsleitung 26, die aus einer Vielzahl von Ab
zweigungsleitungen 26a-26c besteht, die mit den Innenräumen 24 der Batterien
100 in kommunizierender Verbindung stehen. Die Verbindungsleitung 26 besitzt
des weiteren einen Doppelrohr-Bereich 26d an der Verbindung der Abzweigungs
leitungen 26a-26c, und der Doppelrohr-Bereich 26a steht mit dem Inneren eines
Gehäuses 28a der Kühleinrichtung 27a und dem zentralen Bereich in axialer
Richtung des Gehäuses 28a in kommunizierender Verbindung. Das in den luft
dichten Gehäusen 10 der Batterien 100 verdampfte gasförmige Kühlmittel tritt
durch die Abzweigungsleitungen 26a-26c hindurch und bewegt sich in dem Innen
rohr des Doppelrohr-Bereichs 26d nach oben. Nachdem das gasförmige Kühlmit
tel kondensiert worden ist, damit es sich als flüssiges Kühlmittel in dem Gehäuse
28a der Kühleinrichtung 27a befindet, bewegt sich dann das flüssige Kühlmittel in
dem Außenrohr des Doppelrohr-Bereichs 26d nach unten. Dies beruht darauf,
daß das Innenrohr des Doppelrohr-Bereichs 26d an seinen beiden Enden von
dem Außenrohr aus gemäß Darstellung in Fig. 4 vorsteht.
Somit strömen das gasförmige Kühlmittel bzw. das flüssige Kühlmittel in unter
schiedlichen Rohren des Doppelrohr-Bereichs 26d. Daher stört sogar dann, wenn
eine große Kühlmittelmenge rund um die Zellen 14 in den Batterien 100 verdampft
wird, das gasförmige Kühlmittel, das sich in dem Innenrohr des Doppelrohr-Be
reichs 26d nach oben bewegt, nicht das flüssige Kühlmittel, das sich in dem Au
ßenrohr des Doppelrohr-Bereichs 26d nach unten bewegt. Folglich wird der Um
lauf des Kühlmittels in glatter und problemloser Weise geführt, was zu einer Ver
besserung der Kühleigenschaft der Kühleinrichtung 27a führt.
Die Gasabsorptionseinrichtung 31 ist an der oberen Innenwand des Gehäuses
28a derart angeordnet, daß sie dem Öffnungsende des Doppelrohr-Bereichs 26d
der Verbindungsleitung 26 zugewandt ist. Entsprechend fängt die Gasabsorpti
onseinrichtung 31 in wirksamer Weise Wasserstoffgas ein, das in dem gasförmi
gen Kühlmittel enthalten ist, das von dem Innenrohr des Doppelrohrbereichs 26d
abgegeben wird. Nur eine einzige Gasabsorptionseinrichtung 31 ist für die Kühl
einrichtung 27a ausreichend. Die übrigen Merkmale und Wirkungen sind die glei
chen wie diejenigen bei der ersten und der zweiten Ausführungsform.
Bei der vierten bevorzugten Ausführungsform ist gemäß Darstellung in Fig. 5 eine
Kühleinrichtung 27b mit der Achse etwa parallel zur Achse des Gehäuses 10 der
Batterie 100 vertikal angeordnet. Das Gehäuse 28b der Kühleinrichtung 27b steht
mit dem Innenraum 24 des Gehäuses 10 der Batterie über eine gasseitige Ver
bindungsleitung 261 und eine flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 262 in
kommunizierender Verbindung, die beide mit der Gehäuseabdeckung 12 der
Batterie 100 verbunden sind. Die gasseitige Verbindungsleitung 261 ist mit dem
oberen Ende des Gehäuses 28b verbunden, um gasförmiges Kühlmittel von dem
Gehäuse 10 der Batterie 100 in das Gehäuse 28b der Kühleinrichtung 27b zu
transportieren, während die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 262 mit dem
unteren Ende des Gehäuses 28b verbunden ist, um flüssiges Kühlmittel von dem
Gehäuse 28b in das Gehäuse 10 zu transportieren.
Das heißt, bei der vierten Ausführungsform bilden das Gehäuse 10 der Batterie,
die gasseitige Verbindungsleitung 261, das Gehäuse 28b der Kühleinrichtung 27b
und die flüssigkeitsseitige Verbindungsleitung 262 zusammen arbeitend einen
schleifenartigen Durchgang, in dem das Kühlmittel zirkuliert, so daß die Zirkulation
des Kühlmittels glatter und einfacher geführt wird als bei der dritten Ausführungs
form, was zu einer hohen Kühleigenschaft der Kühleinrichtung 27b führt. Die
Gasabsorptionseinrichtung 31 ist in dem Gehäuse 28b derart angeordnet, daß sie
dem Öffnungsende der gasseitigen Verbindungsleitung 261 zugewandt ist, so daß
sie Wasserstoffgas wirksam einfängt. Die übrigen Merkmale und Wirkungen sind
die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
Bei der fünften Ausführungsform ist gemäß Darstellung in Fig. 6A, 6B eine Kühl
einrichtung 27c innerhalb des Gehäuses 10 der Batterie 100 angeordnet, wodurch
eine Verkleinerung der Baugröße der Kühleinrichtung 27c realisiert ist.
Insbesondere ist eine Kühlleitung 29c der Kühleinrichtung 27c direkt innerhalb der
Gehäuseabdeckung 12 des Gehäuses 10 angeordnet. Die Kühlleitung 29c ist ein
Aluminiumrohr, das an der Niederdruck-Seite des Kältezyklusses einer Fahrzeug-
Klimaanlage angeordnet ist, und in der Kühlleitung 29c strömt Niedertemperatur-
Kältemittel. Ein einlaßseitiges Anschlußelement 32 und ein auslaßseitiges An
schlußelement 33 sind hermetisch an der Gehäuseabdeckung 12 angeordnet. Die
Kühlleitung 29c hängt von der Innenwand der Gehäuseabdeckung 12 aus nach
unten herunter, wobei ihre beiden Enden mit den Anschlußelementen 32, 33 ein
stückig verbunden sind. Obwohl Fig. 6A, 6B dies nicht angeben bzw. nicht gezeigt
ist, können Rippenelemente 30 an der Fläche der Kühlleitung 29c angeordnet
sein. In gleicher Weise kann die Gasabsorptionseinrichtung 31 zum Einfangen
von Wasserstoffgas an der Innenwand der Gehäuseabdeckung 12 angeordnet
sein.
Als nächstes wird der Mechanismus des Kühlens bei der fünften Ausführungsform
unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert. Der Innenraum 24 des Gehäuses 10 ist
mit einem Kühlmittel mit hohem Siedepunkt, beispielsweise mit Fluorkohlenstoff,
gefüllt und das Kühlmittel verdampft (siedet), verursacht durch die Wärme, die von
den Zellen 14 entwickelt wird, um vergast zu werden. Das gasförmige Kühlmittel
strömt in dem Innenraum 24 infolge natürlicher Konvexion, bedingt durch die Ab
nahme der Dichte des Kühlmittels, nach oben, erreicht die Kühlleitung 29c der
Kühleinrichtung 27c, die in dem oberen Bereich des Innenraums 24 angeordnet
ist, und wird im Wege eines Wärmeaustauschs mit dem Niedertemperatur-Kälte
mittel, das in der Kühlleitung 29c strömt, gekühlt, so daß es kondensiert wird, um
flüssig zu werden. Das flüssige Kühlmittel bewegt sich infolge seines Eigenge
wichts nach unten und wird wieder zum Kühlen der Zellen 14 verwendet. Auf
diese Weise siedet (verdampft) das Kühlmittel rund um die Zellen 14 herum, und
wird es in dem oberen Bereich des Innenraums 24 kondensiert.
Bei der sechsten Ausführungsform ist gemäß Darstellung in Fig. 8, 9 eine Vielzahl
von Batterien 100 aufweisenden Kühleinrichtungen 27c bei der fünften Ausfüh
rungsform als eine Batterieeinheit 110 zusammengefaßt. Verbindungsleitungen
34, hergestellt aus Aluminium, verbinden das auslaßseitige Anschlußelement 32
einer der Kühlleitungen 29c, die in einer Batterie 100 angeordnet sind, das aus
laßseitige Anschlußelement 33 einer anderen Kühlleitung 29c, die in einer ande
ren Batterie 100 angeordnet ist, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Entsprechend sind die
Kühlleitungen 29 über die Verbindungsleitung 34 miteinander in Reihe verbunden.
Die übrigen Merkmale und Wirkungen sind die gleichen wie diejenigen bei den
obenangegebenen Ausführungsformen.
Bei der sechsten Ausführungsform macht die Kühleinrichtung von dem Nieder
temperatur-Kältemittel in dem Klimatisierungs-Kältezyklus Gebrauch. Im Gegen
satz hierzu ist bei der siebten bevorzugten Ausführungsform eine Kühleinrichtung 27d
des Typs mit Luftkühlung vorgesehen.
Gemäß Fig. 10, 11 besteht die Kühleinrichtung 27d aus einer Vielzahl von flachen
Röhrchen 35, die vertikal und parallel zueinander angeordnet sind, und aus ge
wellten Rippen 36, die zwischen zwei benachbarten flachen Röhrchen 35 ange
ordnet sind. Die unteren Enden der flachen Röhrchen 35 stehen mit einem sich
horizontal erstreckenden Speicherbehälter 37 in kommunizierender Verbindung.
Die flachen Röhrchen 35, die gewellten Rippen 36 und der Speicherbehälter 37
sind aus Aluminium hergestellt und miteinander verlötet.
Die Kühleinrichtung 27d ist oberhalb der Batterie 100 angeordnet, und der Spei
cherbehälter 37, der an dem unteren Ende der Kühleinrichtung 27d angeordnet
ist, und der Innenraum 24 der Batterie 100 stehen miteinander über die Verbin
dungsleitung 26d in kommunizierender Verbindung. Gemäß Darstellung in Fig. 11,
12 besitzt, wenn eine Vielzahl von Batterien 100 als eine Batterieeinheit 110 zu
sammengefaßt ist, die Verbindungsleitung 26d Abzweigungsleitungen wie bei der
dritten Ausführungsform. Fig. 12 zeigt eine Anordnung der Verbindungsleitung
26d, wenn die Batterieeinheit aus sechs Batterien 100 besteht, die auf zwei Linien
angeordnet sind.
Eine Blaseinrichtung, beispielsweise ein elektrisch angetriebenes Gebläse (nicht
dargestellt), bläst Luft in Richtung zu der Kühleinrichtung 27d. Entsprechend
strahlt das gasförmige Kühlmittel, das in den flachen Röhrchen 35 strömt, Wärme
in die Luft über die gewellten Rippen 36 ab, so daß es gekühlt und kondensiert
wird. Wenn die Batterieeinheit 110 in einem Fahrzeug mit der Kühleinrichtung 27d
eingebaut ist und die Kühleinrichtung 27d in einem Luftkanal auf der stromaufwär
tigen Seite des Verdampfers einer Fahrzeug-Klimaanlage angeordnet ist, kann die
Kühleinrichtung 27d mit Hilfe von Luft gekühlt werden, die mittels eines Klimatisie
rungs-Gebläses geblasen wird. In diesem Fall ist es nicht notwendig, daß die
Kühleinrichtung 27d eine besondere Blaseinrichtung besitzt.
Die achte Ausführungsform ist ein modifiziertes Beispiel der in Fig. 6A, 6B darge
stellten fünften Ausführungsform. Gemäß Fig. 13, 14 besteht bei der achten Aus
führungsform ein luftdichtes Gehäuse 10a einer Batterie 100a aus einem Gehäu
sekörper 11a und einer Gehäuseabdeckung 12a. Diese Gehäuseabdeckung 12a
besteht aus einem kastenartigen Element 38 mit einem oberen Öffnungsbereich
und einem Deckelelement 39 zum Abdecken des Öffnungsbereichs des kastenar
tigen Elements 38, wodurch ein Gehäuseabdeckungs-Innenraum gebildet ist. Das
kastenartige Element 38 und das Deckelelement 39 sind aus Metall mit einer aus
reichenden Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt und
miteinander verlötet, so daß der Gehäuseabdeckungs-Innenraum hermetisch
ausgebildet vorgesehen ist.
Schrauben bzw. Bolzen 40, die durch das Deckelelement 39 und die Wand des
kastenartigen Elements 38 hindurchgeführt sind, sind in Gewindebohrungen ein
geschraubt, die in der Wand des Gehäusekörpers 11a vorgesehen sind, so daß
die Gehäuseabdeckung 12a einstückig mit dem Gehäusekörper 11a verschraubt
ist. Ein Abdichtungselement 42 ist zwischen der oberen End- bzw. Stirnfläche des
Gehäusekörpers 11a und der Bodenfläche der Gehäuseabdeckung 12a angeord
net, wodurch für eine Luftdichtigkeit zwischen dem Gehäusekörper 11a und der
Gehäuseabdeckung 12a gesorgt ist.
In dem Innenraum der Gehäuseabdeckung strömt Niedertemperatur-Kältemittel
auf der Niederdruck-Seite eines Fahrzeug-Klimatisierungs-Kältezyklusses. Im
Detail ist eine einlaßseitige Leitung 29a durch das Deckelelement 39 der Gehäu
seabdeckung an einem Umfangsbereich des Deckelelements 39 hindurchgeführt,
um mit dem Innenraum der Gehäuseabdeckung in kommunizierender Verbindung
zu stehen, während eine auslaßseitige Leitung 29b durch das Deckelelement 39
an einem anderen umfangsseitigen Bereich des Deckelelements 39 hindurchge
führt ist, um ebenso mit dem Innenraum der Gehäuseabdeckung in kommunizie
render Verbindung zu stehen. Entsprechend strömt gemäß Darstellung in Fig. 13
und 14 das Niedertemperatur-Kältemittel in dem Innenraum der Gehäuseabdeckung
von der linken Seite zur rechten Seite.
Des weiteren sind plattenförmige Rippenelemente 30a, 30b an der inneren Bo
denwand und an der äußeren Bodenwand des kastenförmigen Elements 38 vor
gesehen, um den Wärmeaustausch zwischen dem Niedertemperatur-Kältemittel
in dem Innenraum der Gehäuseabdeckung und dem gasförmigen Kühlmittel in
dem Innenraum 24 des luftdichten Gehäuses 10a zu erleichtern bzw. zu ermögli
chen. Entsprechend werden bei der achten Ausführungsform die Bodenwand des
kastenartigen Elements 38 und die Rippenelemente 30b, die an der äußeren Bo
denwand des kastenartigen Elements 38 vorgesehen sind, durch das Niedertem
peratur-Kältemittel über die Rippenelemente 30a gekühlt. Dann bewegt sich das
gasförmige Kühlmittel (das Kühlmittel mit einem hohen Siedepunkt), das im Wege
der Absorption von durch die Zellen 14 entwickelter Wärme vergast worden ist,
sich in dem Innenraum 24 des luftdichten Gehäuses 10a nach oben, und berührt
dieses gasförmige Kühlmittel die gekühlte Bodenwand des kastenförmigen Ele
ments 38 und die gekühlten Rippenelemente 30b, so daß es an diesen
kondensiert wird.
Das heißt, bei der achten Ausführungsform dient die Gehäuseabdeckung 12a des
luftdichten Gehäuses 10a als eine Kühleinrichtung 27e. In der Batterie 100a ist die
positive Elektroleitung 19 der Zellen 14 hermetisch abgedichtet aus dem zentralen
Bereich der Gehäuseabdeckung 12a über ein Stopfenelement 43 herausgeführt.
Die negative Elektroleitung (nicht dargestellt) ist aus dem Umfangsbereich der
Gehäuseabdeckung 12a ebenfalls hermetisch abgedichtet herausgeführt. Die ne
gative Elektroleitung kann aus dem zentralen Bereich der Gehäuseabdeckung
12a herausgeführt sein.
Bei den obenangegebenen Ausführungsformen findet die Kühleinrichtung Anwen
dung bei einer Batterieeinheit 110 mit einer Vielzahl von Batterien, die in Längs
richtung parallel zu der vertikalen Richtung angeordnet sind. Im Gegensatz hierzu
findet die Kühleinrichtung bei der neunten bevorzugten Ausführungsform Anwen
dung bei einer Batterieeinheit 110 mit einer Vielzahl von Batterien, die in Längs
richtung parallel zu der Horizontalrichtung angeordnet sind.
Gemäß Fig. 16 sind sechs Batterien 100 in einer Linie in Längsrichtung parallel zu
der horizontalen Richtung angeordnet und miteinander verbunden, wodurch die
Batterieeinheit 110a gebildet ist. Die Batterieeinheit 110a ist gänzlich mittels eines
Abdeckungselements 44, das aus Kunststoff oder Metall hergestellt ist, derart ab
gedeckt, daß das Abdeckungselement 44 einen besonderen Raum mit jeder obe
ren Fläche der luftdichten Gehäuse 10 der Batterien 100 bildet. In dem besonde
ren Raum sind Kühlleitungen 290 der Kühleinrichtung angeordnet, und der be
sondere Raum rund um die Kühlleitungen 290 ist mit einem Wärmeleitelement 45,
das aus einem Isoliermaterial, beispielsweise aus Keramik oder Kunststoff, herge
stellt ist, umgeben. Gemäß Fig. 16 füllt pulverförmiges Keramikmaterial den be
sonderen Raum als das Wärmeleitelement 45 auf. Bei dieser Ausführungsform
sind die Gehäusekörper 11 und die Gehäuseabdeckungen 12 der luftdichten Ge
häuse 10 aus Metall mit einer ausreichenden Wärmeleitfähigkeit hergestellt.
Gemäß Fig. 15 ist eine einlaßseitige Leitung 290a an einem Ende in der Längs
richtung der Batterien 100 angeordnet, während eine auslaßseitige Leitung 290b
an dem anderen Ende in der Längsrichtung der Batterien 100 angeordnet ist. Die
mehreren bzw. verschiedenen Kühlleitungen 290 sind zwischen der einlaßseitigen
und der auslaßseitigen Leitung 290a bzw. 290b parallel zur Längsrichtung der
Batterien 100 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind sieben Kühlleitungen
290 vorgesehen. Wie bei den obenangegebenen Ausführungsformen strömt Nie
dertemperatur-Kältemittel auf der Niederdruck-Seite einer Fahrzeug-Klimaanlage
von der einlaßseitigen Leitung 290a aus zu der auslaßseitigen Leitung 290b hin
durch die Kühlleitungen 290 hindurch.
Wiederum gemäß Fig. 16 sind die Kühlleitungen 290 in Aussparungsbereichen
angeordnet, die durch Wände von zwei benachbarten Batterien 100 gebildet sind,
um die Höhe der Batterieeinheit 110 nicht zu vergrößern. In jeder Batterie 100 ab
sorbiert Kühlmittel mit hohem Siedepunkt von den Zellen 14, so daß es verdampft,
wodurch es sich zu einem gasförmigen Kühlmittel verändert. Das gasförmige
Kühlmittel bewegt sich in dem Innenraum 24 des luftdichten Gehäuses 10 nach
oben und berührt die obere Innenwand des luftdichten Gehäuses 10. Dann wird
das gasförmige Kühlmittel durch das Niedertemperatur-Kältemittel, das in den
Kühlleitungen 290 durch das luftdichte Gehäuse 110 hindurch, das aus Metall mit
einer ausreichenden Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, und durch das thermische
Leitelement 45 hindurch strömt, gekühlt, so daß es kondensiert wird. Das konden
sierte flüssige Kühlmittel bewegt sich infolge seines Eigengewichts nach unten
und wird zum Kühlen der Zellen 14 wieder verwendet.
Auf diese Weise sind bei der neunten Ausführungsform die Kühlleitungen 290 der
Kühleinrichtung außerhalb des luftdichten Gehäuses 10 angeordnet, und konden
siert das gasförmige Kühlmittel an der oberen Innenwand des luftdichten Gehäu
ses 10. Weil bei der zehnten Ausführungsform die Batterien 100 in Längsrichtung
parallel zur Horizontalrichtung angeordnet sind und sich die Kühlleitungen 290
entlang der Längsrichtung der Batterien 100 erstrecken, sind die Längen der
Kühlleitungen 290, die in der Lage sind, das gasförmige Kühlmittel zu berühren,
lang, was zu einer hohen Kühlwirksamkeit der Kühleinrichtung führt.
Die zehnte bevorzugte Ausführungsform ist ein modifiziertes Beispiel der in Fig. 1,
2 dargestellten ersten Ausführungsform. Gemäß Fig. 17 besteht bei der zehnten
Ausführungsform die Abstützungs- bzw. Lagerungsbasis 13 aus einer rechtecki
gen Abstützwand 13a und einem rechteckigen, prismaförmigen Fuß- bzw. Beinteil
13b, der sich von dem Umfangsbereich der Abstützungswand 13a aus nach unten
erstreckt, wodurch ein unterer Innenraum 24a an der unteren Seite der Abstüt
zungswand 13a gebildet ist.
In der Abstützungswand 13a ist eine Vielzahl von Verbindungslöchern 13c ausge
bildet, so daß der Innenraum (der Hauptinnenraum) 24 an der oberen Seite der
Abstützungswand 13a mit dem unteren Innenraum 24a in kommunizierender Ver
bindung steht. Entsprechend ist auch der untere Innenraum 24a mit Kühlmittel
gefüllt. Die Abstützungsbasis 13 ist aus einem Isoliermaterial, beispielsweise aus
Kunststoff, hergestellt. Bei dieser Ausführungsform sind zwölf Verbindungslöcher
13c vorgesehen.
Des weiteren besitzt die Abstützungswand 13a Durchgangslöcher 13d, in denen
positive und negative Anschlüsse 14a, 14b der Zellen 14 hindurchgeführt sind, um
in Richtung zu dem unteren Innenraum 24a vorzustehen. Hierbei besitzt gemäß
Darstellung in Fig. 17, 18 die Batterie 100 sieben zylindrische Zellen 14, die in
einer gestaffelten bzw. versetzten Gestalt angeordnet sind, so daß die Zellen 14
abwechselnd einen positiven Anschluß 14a und einen negativen Anschluß 14b an
der oberen bzw. der unteren Seite aufweisen. Weiter ins Detail gehend sind die
Zellen 14 derart angeordnet, daß beispielsweise an der unteren Seite der Batterie
100 eine der Zellen 14 die negativen Anschlüsse 14b aufweist, während die be
nachbarte Zelle die positiven Anschlüsse 14a aufweist.
Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit, den unteren Anschluß mit einem
oberen Anschluß mittels einer Elektroleitung zu verbinden. Es reicht aus, daß zwei
benachbarte Zellen miteinander ausschließlich an der unteren Seite oder aus
schließlich an der oberen Seite gemäß Darstellung in Fig. 18 verbunden sind, so
daß die Länge der Elektroleitungen 15 verkürzt sein kann. Des weiteren sind ei
nige Elektroleitungen 15, die an der Unterseite vorgesehen sind, in dem Kühlmittel
innerhalb des unteren Innenraums 24a eingetaucht und durch Verdampfung la
tenter Wärme des flüssigen Kühlmittels innerhalb des unteren Innenraums 24a
gekühlt. Daher ist verhindert, daß die Elektroleitungen 15 eine hohe Temperatur
aufweisen, so daß der Durchmesser der Elektroleitungen 15 verkleinert sein kann.
Des weiteren können die Längen der Elektroleitungen 15 verkürzt sein, was zu ge
ringen Kosten führt. Des weiteren ist die Arbeit beim Verlegen der Elektroleitun
gen 15 leicht und einfach.
Das in dem unteren Innenraum 24a verdampfte Kühlmittel strömt glatt in den In
nenraum 24 durch die Verbindungslöcher 13c ein, und anstelle des verdampften
Kühlmittels strömt flüssiges Kühlmittel, das mittels der Kühleinrichtung kondensiert
worden ist, von dem Innenraum 24 aus in den unteren Innenraum 24c durch die
Verbindungslöcher 13c ein. Die Elektroleitungen 15 sind weiter ins einzelne ge
hend bei dieser Ausführungsform polbezogene Leiterelemente und besitzen an ih
ren beiden Enden ringartige Verbindungsteile. Die ringartigen Verbindungsteile
weisen Durchgangslöcher (nicht dargestellt) auf, in die Schrauben 46 eingesetzt
sind. Jeder der Anschlüsse 14a, 14b besitzt eine Gewindebohrung (nicht darge
stellt) zur Aufnahme einer entsprechenden Schraube der Schrauben 46. Die
Elektroleitungen 15 sind an den Anschlüssen 14a, 14b der Zellen 14 mit Hilfe der
Schrauben 46 angeschlossen, die durch die Durchgangslöcher der ringartigen
Verbindungsteile der Elektroleitungen 15 hindurchgeführt und in den Gewindeboh
rungen der Anschlüsse 14a, 14b eingeschraubt sind. Die weiteren Merkmale und
Wirkungen sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
Bei der elften bevorzugten Ausführungsform besitzt gemäß Darstellung in Fig. 19
eine Batterie 100b ein rechteckiges, parallelepipedisches luftdichtes Gehäuse
10b, das aus einem Gehäusekörper 11b und einer Gehäuseabdeckung 12b be
steht. Die zylindrischen Zellen 14 sind in dem rechteckigen, parallelepipedischen
luftdichten Gehäuse 10b mit einem im Querschnitt gitterartigen Muster aufge
nommen. Ins Detail gehend besitzt gemäß Darstellung in Fig. 19 das luftdichte
Gehäuse 10b eine im Querschnitt rechteckige Gestalt, und die Mittelpunkte der
Zellen 14 gesehen im Querschnitt liegen auf parallelen Linien zu den kürzeren
und den längeren Seiten des luftdichten Gehäuses 10b. Sogar in diesem Fall be
rühren alle Zellen 14 das Kühlmittel, das den Innenraum 24b des luftdichten Ge
häuses 10b füllt, an ihren gesamten Flächen, so daß die Zellen 14 wirksam mittels
des Kühlmittels gekühlt werden.
Bei der zwölften bevorzugten Ausführungsform weist eine Batterie 100c ein recht
eckiges, parallelepipedisches luftdichtes Gehäuse 10c auf, das aus einem Ge
häusekörper 11c und einer Gehäuseabdeckung wie bei der elften Ausführungs
form besteht. Gemäß Fig. 20, die eine Draufsicht auf den Gehäusekörper 11c
zeigt, sind rechteckige Zellen 14a, in dem luftdichten Gehäuse 10c mit ausrei
chenden Zwischenräumen zwischen ihnen aufgenommen. Entsprechend berührt
das Kühlmittel in gesicherter Weise die gesamten Flächen der Zellen 14a, was zu
einer ausreichenden Kühlwirkung der Zellen 14a führt. Weil bei der zwölften Aus
führungsform die Zellen 14 eine im Querschnitt rechteckige Gestalt aufweisen,
sind die Zellen 14 in dem luftdichten Gehäuse 10c voneinander beabstandet an
geordnet; jedoch ist es ganz offensichtlich, daß sogar dann, wenn die Zellen 14
eine zylindrische Gestalt besitzen, die Zellen 14 voneinander beabstandet ange
ordnet sein können.
Zwar ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehend angegebenen be
vorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden, jedoch ist es
für den Fachmann offensichtlich, daß Veränderungen der Form und der Details
durchgeführt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung gemäß deren De
finitionen in den beigefügten Ansprüchen zu verlassen.
Beispielsweise können bei den obenbeschriebenen Ausführungsformen um
schlossene bzw. verkapselte Zellen mit einem luftdichten Gehäuse, das in der
Lage ist, eine Lösung im Inneren ohne die Gefahr irgendeines Austritts zu enthal
ten, als Zellen 14 verwendet werden. Wenn die umschlossenen bzw. gekapselten
Zellen verwendet werden, ist es nicht notwendig, Wartungsvorgänge durchzufüh
ren, beispielsweise für die Zuführung von Wasser in die Zellen. Veränderungen
wie die obenbeschriebenen sind als innerhalb des Rahmens der Erfindung gemäß
deren Definition durch die beigefügten Ansprüche liegend zu verstehen.
Claims (23)
1. Batterie-Kühlsystem, umfassend:
eine Batteriezelle (14) zur Erzeugung elektrischer Energie;
ein luftdichtes Gehäuses (10, 10a, 10b) zur Aufnahme der Batteriezelle (14) in seinem Innenraum (24), wobei der Innenraum (24) mit einem Kühlmittel gefüllt ist; und
eine Kühleinrichtung (27, 27a-27e), die mit dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10, 10a, 10b) in kommunizierender Verbindung steht und mit dem Kühlmittel gefüllt ist,
wobei das Kühlmittel mittels der Batteriezelle (14) in dem Innenraum (24) des luft dichten Gehäuses (10, 10a, 10b) entwickelte Wärme absorbiert, um zu verdamp fen; und
wobei sich das verdampfte Kühlmittel in der Kühleinrichtung (27, 27a-27e) bewegt und mittels der Kühleinrichtung (27, 27a-27e) gekühlt wird, um kondensiert zu werden.
eine Batteriezelle (14) zur Erzeugung elektrischer Energie;
ein luftdichtes Gehäuses (10, 10a, 10b) zur Aufnahme der Batteriezelle (14) in seinem Innenraum (24), wobei der Innenraum (24) mit einem Kühlmittel gefüllt ist; und
eine Kühleinrichtung (27, 27a-27e), die mit dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10, 10a, 10b) in kommunizierender Verbindung steht und mit dem Kühlmittel gefüllt ist,
wobei das Kühlmittel mittels der Batteriezelle (14) in dem Innenraum (24) des luft dichten Gehäuses (10, 10a, 10b) entwickelte Wärme absorbiert, um zu verdamp fen; und
wobei sich das verdampfte Kühlmittel in der Kühleinrichtung (27, 27a-27e) bewegt und mittels der Kühleinrichtung (27, 27a-27e) gekühlt wird, um kondensiert zu werden.
2. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei sich das mittels der Wärme ver
dampfe Kühlmittel nach oben bewegt, um die Kühleinrichtung (27, 27a-27e) zu
berühren, und sich das mittels der Kühleinrichtung (27, 27a-27e) kondensierte
Kühlmittel nach unten in Richtung rund um die Batteriezelle (14) herum infolge
seines Eigengewichts bewegt.
3. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei die Kühleinrichtung (27, 27a,
27b, 27d) an der Oberseite der Batteriezelle (14) in vertikaler Richtung außerhalb
des luftdichten Gehäuses (10, 10b) angeordnet ist.
4. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei die Kühleinrichtung (27c, 27e)
an der Oberseite der Batteriezelle (14) in vertikaler Richtung innerhalb des luft
dichten Gehäuses angeordnet ist.
5. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 4, wobei das luftdichte Gehäuse (10a)
aus einem Gehäusekörper (11a) mit einer Öffnung, der die Batteriezelle (14) ent
hält bzw. aufnimmt, und aus einer Gehäuseabdeckung (12a) besteht, die die Öff
nung des Gehäusekörpers (11a) hermetisch abdeckt und als die Kühleinrichtung
(27e) dient.
6. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei die Kühleinrichtung (27,
27a-27e) eine Kühlleitung (29, 29a-29c, 290, 290a, 290b) aufweist, in der Niedertem
peratur-Kältemittel strömt, das in einem Klimatisierungs-Kältezyklus verwendet
wird.
7. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel in der Kühlein
richtung (27d) im Wege des Wärmeaustauschs mit Luft gekühlt wird, die außer
halb der Kühleinrichtung (27a) strömt.
8. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei:
die Kühleinrichtung (27a) mit dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10) über eine Verbindungsleitung (260) in kommunizierender Verbindung steht; und
die Verbindungsleitung (260) einen Doppelrohr-Teil (26d) aufweist, der aus einem Innenrohr (26e) zur Förderung des Kühlmittels von dem Innenraum (24) des luft dichten Gehäuses (10) aus in die Kühleinrichtung (27a) und aus einem Außenrohr (26f) zur Förderung des Kühlmittels von der Kühleinrichtung (27d) aus in den In nenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10) besteht.
die Kühleinrichtung (27a) mit dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10) über eine Verbindungsleitung (260) in kommunizierender Verbindung steht; und
die Verbindungsleitung (260) einen Doppelrohr-Teil (26d) aufweist, der aus einem Innenrohr (26e) zur Förderung des Kühlmittels von dem Innenraum (24) des luft dichten Gehäuses (10) aus in die Kühleinrichtung (27a) und aus einem Außenrohr (26f) zur Förderung des Kühlmittels von der Kühleinrichtung (27d) aus in den In nenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10) besteht.
9. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei:
die Kühleinrichtung (27b) mit dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10) über eine Verbindungsleitung (261, 262) in kommunizierender Verbindung steht; und
die Verbindungsleitung (261, 262) eine gasseitige Verbindungsleitung (261) zur Förderung des in dem luftdichten Gehäuse verdampften Kühlmittels und eine flüs sigkeitsseitige Verbindungsleitung (262) zur Förderung des mittels der Kühlein richtung (27b) kondensierten Kühlmittels aufweist.
die Kühleinrichtung (27b) mit dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10) über eine Verbindungsleitung (261, 262) in kommunizierender Verbindung steht; und
die Verbindungsleitung (261, 262) eine gasseitige Verbindungsleitung (261) zur Förderung des in dem luftdichten Gehäuse verdampften Kühlmittels und eine flüs sigkeitsseitige Verbindungsleitung (262) zur Förderung des mittels der Kühlein richtung (27b) kondensierten Kühlmittels aufweist.
10. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei:
die Batterie-Zelle (14) eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist;
jeweils das luftdichte Gehäuse (10) eine Vielzahl von luftdichten Gehäusen auf weist, die in ihrem Inneren den Innenraum (24) bilden und eine entsprechende Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen in dem Innenraum (24) derart auf nehmen, daß die Vielzahl der Batteriezellen elektrisch miteinander verbunden ist; und
die Kühleinrichtung (27) eine Vielzahl von Kühleinrichtungen aufweist, die mit dem Innenraum (24) der Vielzahl von luftdichten Gehäusen in kommunizierender Ver bindung stehen.
die Batterie-Zelle (14) eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist;
jeweils das luftdichte Gehäuse (10) eine Vielzahl von luftdichten Gehäusen auf weist, die in ihrem Inneren den Innenraum (24) bilden und eine entsprechende Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen in dem Innenraum (24) derart auf nehmen, daß die Vielzahl der Batteriezellen elektrisch miteinander verbunden ist; und
die Kühleinrichtung (27) eine Vielzahl von Kühleinrichtungen aufweist, die mit dem Innenraum (24) der Vielzahl von luftdichten Gehäusen in kommunizierender Ver bindung stehen.
11. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei:
die Batterie-Zelle (14) eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist;
das luftdichte Gehäuse (10) eine Vielzahl von luftdichten Gehäusen aufweist, die jeweils in ihrem Inneren den Innenraum (24) bilden und eine entsprechende Bat teriezelle der Vielzahl von Batteriezellen in dem Innenraum (24) derart aufneh men, daß die Vielzahl der Batteriezellen (14) elektrisch miteinander verbunden ist;
die Kühleinrichtung (27a) mit allen Innenräumen der Vielzahl von luftdichten Ge häusen über eine Vielzahl von Verbindungsleitungen (260, 26a-26c) in kommuni zierender Verbindung stehen.
die Batterie-Zelle (14) eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist;
das luftdichte Gehäuse (10) eine Vielzahl von luftdichten Gehäusen aufweist, die jeweils in ihrem Inneren den Innenraum (24) bilden und eine entsprechende Bat teriezelle der Vielzahl von Batteriezellen in dem Innenraum (24) derart aufneh men, daß die Vielzahl der Batteriezellen (14) elektrisch miteinander verbunden ist;
die Kühleinrichtung (27a) mit allen Innenräumen der Vielzahl von luftdichten Ge häusen über eine Vielzahl von Verbindungsleitungen (260, 26a-26c) in kommuni zierender Verbindung stehen.
12. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei:
die Batterie-Zelle (14) eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist, die elektrisch mit einander verbunden und parallel zueinander in Längsrichtung in dem luftdichten Gehäuse (10) angeordnet sind;
jede der Vielzahl von Batteriezellen einen positiven Anschluß (14a) und einen ne gativen Anschluß (14b) aufweist, die an den beiden Enden in Längsrichtung vor gesehen sind; und
der positive Anschluß (14a) eine der Vielzahl von Batteriezellen mit dem negativen Anschluß (14b) einer benachbarten Batterie-Zelle der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist, der an derselben Seite wie der positive Anschluß (14a) vorgesehen ist, der dort in Längsrichtung angeschlossen ist.
die Batterie-Zelle (14) eine Vielzahl von Batteriezellen aufweist, die elektrisch mit einander verbunden und parallel zueinander in Längsrichtung in dem luftdichten Gehäuse (10) angeordnet sind;
jede der Vielzahl von Batteriezellen einen positiven Anschluß (14a) und einen ne gativen Anschluß (14b) aufweist, die an den beiden Enden in Längsrichtung vor gesehen sind; und
der positive Anschluß (14a) eine der Vielzahl von Batteriezellen mit dem negativen Anschluß (14b) einer benachbarten Batterie-Zelle der Vielzahl von Batteriezellen verbunden ist, der an derselben Seite wie der positive Anschluß (14a) vorgesehen ist, der dort in Längsrichtung angeschlossen ist.
13. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 12, wobei:
das luftdichte Gehäuse (10) eine Abstützungs- bzw. Lagerungsbasis (13) aufweist, die in dem unteren Bereich des luftdichten Gehäuses (10) zur Aufteilung des In nenraums (24) in einen Hauptinnenraum (24) und in einen unteren Innenraum (24a), die beide mit Kühlmittel gefüllt sind, angeordnet ist;
die Vielzahl von Batteriezellen (14) an der Abstützungsbasis (13) in dem Hauptin nenraum (24) angeordnet ist; und
eine Leitung (15), die den positiven Anschluß (14a) einer Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen (14) und den negativen Anschluß (14b) der benachbarten Bat teriezelle der Vielzahl von Batteriezellen (14) verbindet, innerhalb des unteren In nenraums (24a) angeordnet ist.
das luftdichte Gehäuse (10) eine Abstützungs- bzw. Lagerungsbasis (13) aufweist, die in dem unteren Bereich des luftdichten Gehäuses (10) zur Aufteilung des In nenraums (24) in einen Hauptinnenraum (24) und in einen unteren Innenraum (24a), die beide mit Kühlmittel gefüllt sind, angeordnet ist;
die Vielzahl von Batteriezellen (14) an der Abstützungsbasis (13) in dem Hauptin nenraum (24) angeordnet ist; und
eine Leitung (15), die den positiven Anschluß (14a) einer Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen (14) und den negativen Anschluß (14b) der benachbarten Bat teriezelle der Vielzahl von Batteriezellen (14) verbindet, innerhalb des unteren In nenraums (24a) angeordnet ist.
14. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von zylindrischen
Batteriezellen (14) in dem luftdichten Gehäuse (10, 10a, 10b) in einer gestaffelten
bzw. versetzten Anordnung hermetisch aufgenommen ist.
15. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von zylindrischen
Batteriezellen (14) in dem luftdichten Gehäuse (10, 10a, 10b) in einer gitterartigen
Anordnung hermetisch abgedichtet aufgenommen ist.
16. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Batteriezellen
(14) in dem luftdichten Gehäuse voneinander beabstandet hermetisch abgedichtet
aufgenommen ist.
17. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 1, wobei das Kühlmittel die gesamte Flä
che der Batteriezelle (14) in dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses (10,
10a, 10b) berührt.
18. Batterie-Kühlsystem, umfassend:
eine Batteriezelle (14) zur Erzeugung elektrischer Energie;
ein luftdichtes Gehäuse (10) zur Aufnahme der Batteriezelle (14) in seinem Innen raum (24), die in Längsrichtung etwa parallel zur Horizontalrichtung angeordnet ist, wobei der Innenraum (24) mit Kühlmittel gefüllt ist; und
eine Kühleinrichtung (27), die an der oberen Außenseite des luftdichten Gehäuses (10) in vertikaler Richtung angeordnet ist und die obere Wand des luftdichten Ge häuses (10) zum Kühlen der oberen Wand des luftdichten Gehäuses (10) berührt,
wobei
das Kühlmittel in den Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses Wärme rund um die Batteriezelle (14) absorbiert, um sich in ein gasförmiges Kühlmittel zu verän dern;
das gasförmige Kühlmittel sich nach oben bewegt, um die obere Wand des luft dichten Gehäuses in dem Innenraum zu berühren, und mittels der oberen Wand gekühlt wird, um kondensiert zu werden; und
das kondensierte Kühlmittel rund um die Batteriezelle (14) herum durch sein Ei gengewicht zurückkehrt.
eine Batteriezelle (14) zur Erzeugung elektrischer Energie;
ein luftdichtes Gehäuse (10) zur Aufnahme der Batteriezelle (14) in seinem Innen raum (24), die in Längsrichtung etwa parallel zur Horizontalrichtung angeordnet ist, wobei der Innenraum (24) mit Kühlmittel gefüllt ist; und
eine Kühleinrichtung (27), die an der oberen Außenseite des luftdichten Gehäuses (10) in vertikaler Richtung angeordnet ist und die obere Wand des luftdichten Ge häuses (10) zum Kühlen der oberen Wand des luftdichten Gehäuses (10) berührt,
wobei
das Kühlmittel in den Innenraum (24) des luftdichten Gehäuses Wärme rund um die Batteriezelle (14) absorbiert, um sich in ein gasförmiges Kühlmittel zu verän dern;
das gasförmige Kühlmittel sich nach oben bewegt, um die obere Wand des luft dichten Gehäuses in dem Innenraum zu berühren, und mittels der oberen Wand gekühlt wird, um kondensiert zu werden; und
das kondensierte Kühlmittel rund um die Batteriezelle (14) herum durch sein Ei gengewicht zurückkehrt.
19. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 18, wobei die Kühleinrichtung eine Kühl
leitung (290, 290a, 290b), in der Niedertemperatur-Fluid strömt, und eine Wär
meleitelement (45) aufweist, das zwischen der Kühlleitung (290) und der oberen
Wand des luftdichten Gehäuses (10) angeordnet ist, um den Wärmeaustausch
zwischen der oberen Wand des luftdichten Gehäuses (10) und der Kühlleitung
(290) zu erleichtern bzw. zu ermöglichen.
20. Batterie-Kühlsystem, umfassend:
eine Batteriezelle (14) zur Erzeugung elektrischer Energie;
ein luftdichtes Gehäuse (10, 10a, 10b) zur Aufnahme der Batteriezelle (14) in sei nem Innenraum (24), der mit einem flüssigen Kühlmittel gefüllt ist, wobei das flüssige Kühlmittel die Batteriezelle (14) berührt, um von der Batteriezelle (14) entwickelte Wärme zu absorbieren, so daß sich das flüssige Kühlmittel in ein gasförmiges Kühlmittel infolge der Wärme verändert; und
eine Kühleinrichtung (27, 27a-27c, 27e), die an der Oberseite der Batteriezelle (14) in vertikaler Richtung zur Veränderung des gasförmigen Kühlmittels in das flüssige Kühlmittel im Wege des Wärmeaustauschs angeordnet ist.
eine Batteriezelle (14) zur Erzeugung elektrischer Energie;
ein luftdichtes Gehäuse (10, 10a, 10b) zur Aufnahme der Batteriezelle (14) in sei nem Innenraum (24), der mit einem flüssigen Kühlmittel gefüllt ist, wobei das flüssige Kühlmittel die Batteriezelle (14) berührt, um von der Batteriezelle (14) entwickelte Wärme zu absorbieren, so daß sich das flüssige Kühlmittel in ein gasförmiges Kühlmittel infolge der Wärme verändert; und
eine Kühleinrichtung (27, 27a-27c, 27e), die an der Oberseite der Batteriezelle (14) in vertikaler Richtung zur Veränderung des gasförmigen Kühlmittels in das flüssige Kühlmittel im Wege des Wärmeaustauschs angeordnet ist.
21. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 20, wobei die Kühleinrichtung (27c) eine
Kühlleitung (29c) aufweist, in der Niedertemperatur-Fluid strömt, und ein Teil der
Kühlleitung (29c) innerhalb des Innenraums (24) des luftdichten Gehäuses (10)
angeordnet ist.
22. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 20, wobei:
die Kühlvorrichtung (27, 27a, 27b, 27e) ein Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) aufweist, das mit flüssigem Kühlmittel aufgefüllt und an der oberen Außen seite des luftdichten Gehäuses (10) in vertikaler Richtung angeordnet ist, eine Verbindungsleitung (26, 260, 261, 262), die das Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) und das luftdichte Gehäuse (10) verbindet, und eine Kühlleitung (29) aufweist, die durch das Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) hindurchgeführt ist und das Niedertemperatur-Fluid fördert, und
das rund um die Batteriezelle (14) in dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäu ses (10) verdampfte gasförmige Kühlmittel sich in das Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) durch die Verbindungsleitung (26, 260, 261) hindurch infolge natür licher Konvektion bewegt und durch das Berühren der Kühlleitung (29) gekühlt wird.
die Kühlvorrichtung (27, 27a, 27b, 27e) ein Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) aufweist, das mit flüssigem Kühlmittel aufgefüllt und an der oberen Außen seite des luftdichten Gehäuses (10) in vertikaler Richtung angeordnet ist, eine Verbindungsleitung (26, 260, 261, 262), die das Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) und das luftdichte Gehäuse (10) verbindet, und eine Kühlleitung (29) aufweist, die durch das Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) hindurchgeführt ist und das Niedertemperatur-Fluid fördert, und
das rund um die Batteriezelle (14) in dem Innenraum (24) des luftdichten Gehäu ses (10) verdampfte gasförmige Kühlmittel sich in das Kühleinrichtungsgehäuse (28, 28a, 28b) durch die Verbindungsleitung (26, 260, 261) hindurch infolge natür licher Konvektion bewegt und durch das Berühren der Kühlleitung (29) gekühlt wird.
23. Batterie-Kühlsystem nach Anspruch 21, wobei die Kühleinrichtung (27,
27a-27c, 27e) eine Gasabsorptionseinrichtung (31), die in dem Kühleinrichtungsge
häuse (28a, 28b) angeordnet ist, zum Einfangen von Molekülen kleinen Durch
messers aufweist, die in dem gasförmigen Kühlmittel enthalten sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17740297A JP4123541B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 電池冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP4123541B2 (de) |
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