IT201900005738A1 - BATTERY PACK ELEMENT WITH AN EMPTY SPACE BETWEEN BATTERY CELLS TO CHANNEL A HALF HEATER - Google Patents

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Massimo Lucano
Michael Rawlence
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Fpt Motorenforschung Ag
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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

“ELEMENTO DI PACCO BATTERIA PROVVISTO DI UNO SPAZIO VUOTO TRA CELLE DI BATTERIA PER INCANALARE UN MEZZO TERMOVETTORE” "BATTERY PACK ELEMENT WITH AN EMPTY SPACE BETWEEN BATTERY CELLS TO CHANNEL A HALF HEATER"

CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD

La presente invenzione riguarda un elemento di pacco batteria, che è provvisto di uno spazio vuoto tra celle di batteria, per incanalare un mezzo termovettore all’interno di un pacco batteria corrispondente, in particolare per un impianto di propulsione di veicoli elettrici. The present invention relates to a battery pack element, which is provided with an empty space between battery cells, to channel a heat transfer medium inside a corresponding battery pack, in particular for an electric vehicle propulsion system.

BACKGROUND DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

Nei veicoli elettrici, è noto in generale di prevedere almeno una batteria o un pacco batteria, che funzioni a tensioni relativamente alte (ad esempio, 400 o 800 V) e sia raffreddato/riscaldato da un mezzo termovettore, in modo tale da mantenerlo a un intervallo di temperatura in grado di garantire un funzionamento ottimale dell’impianto di propulsione. A titolo esemplificativo, la temperatura del pacco batteria è controllata in modo tale da essere tra circa 15 e 40°C. In electric vehicles, it is generally known to provide at least one battery or battery pack, which operates at relatively high voltages (for example, 400 or 800 V) and is cooled / heated by a heat transfer medium, in such a way as to maintain it at a temperature range capable of guaranteeing optimal operation of the propulsion system. By way of example, the temperature of the battery pack is controlled in such a way as to be between about 15 and 40 ° C.

In alcune soluzioni della tecnica anteriore, il mezzo termovettore è incanalato all’interno del pacco batteria in modo tale da fluire tra le celle di batteria del pacco, e pertanto ottenere una maggiore uniformità nel riscaldamento/raffreddamento di tali celle di batteria. In some solutions of the prior art, the heat transfer medium is channeled inside the battery pack in such a way as to flow between the battery cells of the pack, and therefore obtain greater uniformity in the heating / cooling of these battery cells.

Si ritiene necessario migliorare questo tipo di soluzioni, ad esempio per ottimizzare il raffreddamento/riscaldamento delle celle di batteria, e/o per aumentare la quantità di calore trasferita, e/o diminuire il gradiente termico tra le celle di batteria. In pratica, questi miglioramenti sono necessari per installare batterie con potenza superiore in veicoli elettrici, per raggiungere una durata utile superiore di tali batterie, per garantire una domanda di potenza continua e/o per migliorare la precisione delle stime relative ai cosiddetti “stato di carica” (SoC, State-of-Charge) e “stato di salute” (SoH, State-of-Health) del pacco batteria. It is considered necessary to improve this type of solutions, for example to optimize the cooling / heating of the battery cells, and / or to increase the amount of heat transferred, and / or to decrease the thermal gradient between the battery cells. In practice, these improvements are necessary to install higher power batteries in electric vehicles, to achieve a longer useful life of these batteries, to ensure a continuous power demand and / or to improve the accuracy of estimates relating to so-called "state of charge" ”(SoC, State-of-Charge) and“ State-of-Health ”(SoH) of the battery pack.

Uno scopo della presente invenzione è soddisfare la necessità summenzionata in un modo semplice ed economico. An object of the present invention is to satisfy the aforementioned need in a simple and economical way.

RIEPILOGO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

Lo scopo summenzionato è raggiunto da un elemento di pacco batteria, come definito nella rivendicazione 1, e un impianto di gestione termica, come definito nella rivendicazione 13. The aforementioned object is achieved by a battery pack element, as defined in claim 1, and a thermal management system, as defined in claim 13.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Nel seguito, per una migliore comprensione della presente invenzione, è descritta una forma di realizzazione preferita a titolo di esempio non limitativo, in riferimento ai disegni allegati, in cui: In the following, for a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is described by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

• la figura 1 è un diagramma che mostra schematicamente un impianto di gestione termica con un pacco batteria che include una forma di realizzazione preferita dell’elemento di pacco batteria provvisto di uno spazio vuoto tra le celle di batteria, per incanalare un mezzo termovettore, secondo la presente invenzione; Figure 1 is a diagram schematically showing a thermal management system with a battery pack which includes a preferred embodiment of the battery pack element provided with a gap between the battery cells, for channeling a heat transfer medium, according to the present invention;

• la figura 2 è una vista in prospettiva che mostra un dettaglio dell’elemento di pacco batteria della presente invenzione, in una scala ingrandita e con parti rimosse per scopi di chiarezza; • Figure 2 is a perspective view showing a detail of the battery pack element of the present invention, on an enlarged scale and with parts removed for clarity purposes;

• la figura 3 è una vista laterale schematica del dettaglio nella figura 2; Figure 3 is a schematic side view of the detail in figure 2;

• le figure 4 e 6 sono simili alla figura 2 e mostrano rispettive varianti del dettaglio nelle figure 2 e 3; Figures 4 and 6 are similar to figure 2 and show respective variants of the detail in figures 2 and 3;

• le figure 5 e 7 sono simili alla figura 3 e mostrano altre varianti del dettaglio nelle figure 2 e 3; e Figures 5 and 7 are similar to figure 3 and show other variants of the detail in figures 2 and 3; And

• le figure 8 e 9 sono viste frontali che mostrano altre varianti del dettaglio nelle figure 2 e 3. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE • Figures 8 and 9 are front views showing other variants of the detail in Figures 2 and 3. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

La figura 1 mostra schematicamente alcune parti di un veicolo a propulsione elettrica, indicato nel complesso dal numero di riferimento 1. Il veicolo 1 può essere un veicolo a propulsione puramente elettrica, o un veicolo a propulsione ibrida provvisto di almeno un motore elettrico e un motore a combustione interna (non mostrato). Figure 1 schematically shows some parts of an electric propulsion vehicle, indicated as a whole by the reference number 1. The vehicle 1 can be a purely electric propulsion vehicle, or a hybrid propulsion vehicle equipped with at least one electric motor and an engine internal combustion (not shown).

Il veicolo 1 comprende un pacco batteria 2, in particolare di tipo cosiddetto a “tensione elevata” (ad esempio, 48 V o 400 V o 800 V), che accumula e alimenta energia elettrica, come corrente continua. Il veicolo 1 comprende, inoltre, un riscaldatore elettrico 7 e un impianto di climatizzazione 8 per riscaldare e raffreddare l’aria in un abitacolo (non mostrato). In particolare, l’impianto 8 comprende un compressore 9, un condensatore 10 e un evaporatore 11, usati per raffreddare l’aria nell’abitacolo. The vehicle 1 comprises a battery pack 2, in particular of the so-called "high voltage" type (for example, 48 V or 400 V or 800 V), which accumulates and supplies electrical energy, such as direct current. The vehicle 1 also comprises an electric heater 7 and an air conditioning system 8 to heat and cool the air in a passenger compartment (not shown). In particular, the system 8 includes a compressor 9, a condenser 10 and an evaporator 11, used to cool the air in the passenger compartment.

L’impianto 8 comprende anche uno scambiatore chiamato “dispositivo di raffreddamento” (“chiller”) e indicato dal numero di riferimento 12, per lo scambio di calore tra il liquido di raffreddamento dell’impianto 8 e un mezzo termovettore (ad esempio: acqua, olio, miscela di acqua e glicole, eccetera), che fluisce in un impianto di gestione termica 14 atto a regolare la temperatura del pacco batteria In particolare, il dispositivo di raffreddamento 12 è disposto parallelo all’evaporatore 11. A titolo esemplificativo, il condensatore 10 è del tipo raffreddato ad aria, ad esempio è disposto in un’area frontale del veicolo 1 ed è raffreddato da un flusso di aria ambiente, esterno al veicolo 1, possibilmente mediante una ventilazione forzata, ovvero facendo funzionare una ventola 13. The system 8 also includes an exchanger called "cooling device" ("chiller") and indicated by the reference number 12, for the heat exchange between the cooling liquid of the system 8 and a heat transfer medium (for example: water , oil, mixture of water and glycol, etc.), which flows into a thermal management system 14 adapted to regulate the temperature of the battery pack. In particular, the cooling device 12 is arranged parallel to the evaporator 11. By way of example, the condenser 10 is of the air-cooled type, for example it is arranged in a frontal area of the vehicle 1 and is cooled by a flow of ambient air, external to the vehicle 1, possibly by means of forced ventilation, or by operating a fan 13.

D’altra parte, l’impianto 14 comprende un circuito chiuso 15 e una pompa 17 disposta lungo il circuito chiuso 15 per alimentare il mezzo termovettore. L’impianto 14 comprende inoltre il dispositivo di raffreddamento 12 e il dispositivo di riscaldamento 20 disposti lungo il circuito chiuso 15, rispettivamente per raffreddare e riscaldare il mezzo termovettore. Preferibilmente, il dispositivo di raffreddamento 12 e l’evaporatore 11 sono associati a valvole dotate di sistemi di chiusura o sistemi di regolazione elettronici, rispettivamente, controllati da un’unità di controllo elettronica (non mostrata) per regolare il flusso di liquido di raffreddamento nelle due ramificazioni dell’impianto 8, che sono rispettivamente dedicate alla climatizzazione dell’abitacolo e al raffreddamento del mezzo termovettore nel circuito 15. In particolare, il raffreddamento nel dispositivo di raffreddamento 12 è attivato/utilizzato quando il pacco batteria 2 ha una temperatura superiore rispetto a una prima soglia predeterminata (ad esempio, 40°C), in modo tale che il mezzo termovettore nel circuito 15 sia raffreddato e possa rimuovere il calore del pacco batteria 2. On the other hand, the system 14 includes a closed circuit 15 and a pump 17 arranged along the closed circuit 15 to feed the heat carrier medium. The system 14 also comprises the cooling device 12 and the heating device 20 arranged along the closed circuit 15, respectively to cool and heat the heat transfer medium. Preferably, the cooling device 12 and the evaporator 11 are associated with valves equipped with closing systems or electronic regulating systems, respectively, controlled by an electronic control unit (not shown) to regulate the flow of coolant in the two branches of the system 8, which are respectively dedicated to the air conditioning of the passenger compartment and to the cooling of the heat transfer medium in the circuit 15. In particular, the cooling in the cooling device 12 is activated / used when the battery pack 2 has a higher temperature than at a first predetermined threshold (for example, 40 ° C), so that the heat transfer medium in the circuit 15 is cooled and can remove the heat from the battery pack 2.

Preferibilmente, il dispositivo di riscaldamento 20 è controllato dall’unità di controllo elettronica per riscaldare il mezzo termovettore quando la temperatura del pacco batteria 2 è al di sotto di una seconda soglia predeterminata (ad esempio, 0°C). Secondo una variante (non mostrata), il dispositivo di riscaldamento 20 è integrato all’interno del pacco batteria 2. Preferably, the heating device 20 is controlled by the electronic control unit to heat the heat transfer medium when the temperature of the battery pack 2 is below a second predetermined threshold (for example, 0 ° C). According to a variant (not shown), the heating device 20 is integrated inside the battery pack 2.

Il pacco batteria 2 comprende un involucro esterno 21 provvisto di almeno una imboccatura di ingresso 22 e di almeno una imboccatura di uscita 23 collegate al circuito chiuso 15, per consentire al mezzo termovettore di fluire dentro e fuori. The battery pack 2 comprises an external casing 21 provided with at least one inlet mouth 22 and at least one outlet mouth 23 connected to the closed circuit 15, to allow the heat transfer medium to flow in and out.

Il pacco batteria 2 comprende una pluralità di elementi di pacco batteria, di cui soltanto uno è schematicamente e parzialmente mostrato nella figura 2. The battery pack 2 comprises a plurality of battery pack elements, of which only one is schematically and partially shown in Figure 2.

Ciascun elemento di pacco batteria comprende una pluralità di celle di batteria, disposte in modo tale da formare due strati paralleli, che sono distanziati tra loro lungo una direzione trasversale 28. Le celle di batteria di tali strati sono indicate rispettivamente dai numeri di riferimento 29a e 29b. In particolare, il pacco batteria 2 comprende un numero maggiore di strati paralleli di celle, distanziati tra loro, come parzialmente mostrato nella figura 3. Each battery pack element comprises a plurality of battery cells, arranged in such a way as to form two parallel layers, which are spaced apart along a transverse direction 28. The battery cells of these layers are indicated respectively by the reference numbers 29a and 29b. In particular, the battery pack 2 comprises a greater number of parallel layers of cells, spaced apart, as partially shown in Figure 3.

In particolare, ciascuno degli strati summenzionati e definito da una fila unica di celle di batteria, allineate lungo una corrispondente direzione 30 ortogonale alla direzione 28. In particular, each of the aforementioned layers is defined by a single row of battery cells, aligned along a corresponding direction 30 orthogonal to direction 28.

Vi è uno spazio vuoto 31 tra le celle di batteria 29a previste in uno strato e le celle di batteria 29b previste nello strato adiacente ed affacciato. Lo spazio vuoto 31 definisce un singolo passaggio piano, che incanala un flusso del mezzo termovettore, lungo una direzione longitudinale 32, da un’area di ingresso 33 ad un’area di uscita 34, previste rispettivamente per lasciare che il mezzo termovettore fluisca dentro e fuori dallo spazio vuoto 31. Il passaggio definito dallo spazio vuoto 31 è continuo lungo una direzione trasversale alle direzioni 28 e 32, ovvero non è diviso in canali separati o flussi separati. There is an empty space 31 between the battery cells 29a provided in one layer and the battery cells 29b provided in the adjacent and facing layer. The empty space 31 defines a single plane passage, which channels a flow of the heat transfer medium, along a longitudinal direction 32, from an inlet area 33 to an outlet area 34, respectively provided to let the heat transfer medium flow into and outside the empty space 31. The passage defined by the empty space 31 is continuous along a direction transverse to the directions 28 and 32, ie it is not divided into separate channels or separate flows.

La direzione longitudinale 32 dello spazio vuoto 31 è ortogonale alla direzione 28 e, in questa forma di realizzazione delle figure 2 e 3, anche alla direzione 30. The longitudinal direction 32 of the empty space 31 is orthogonal to the direction 28 and, in this embodiment of Figures 2 and 3, also to the direction 30.

Preferibilmente, l’area di ingresso 33 e l’area di uscita 34 comprendono rispettivi collettori 35 e 36 (mostrati schematicamente nella figura 3), che sono disposti all’interno dell’involucro 21 in corrispondenza delle estremità longitudinali opposte degli elementi di pacco batteria e sono in comunicazione, rispettivamente, con le imboccature 22 e 23 (in un modo che non è mostrato). Preferably, the inlet area 33 and the outlet area 34 comprise respective manifolds 35 and 36 (shown schematically in Figure 3), which are arranged inside the casing 21 at the opposite longitudinal ends of the battery pack elements and are in communication, respectively, with the mouths 22 and 23 (in a way which is not shown).

In riferimento alla figura 2, le celle di batteria 29a, 29b hanno rispettive superfici o bordi laterali 40 che sono trasversali alla direzione 30 e, in ciascuno strato, sono in contatto tra loro, preferibilmente in un modo a tenuta di fluido, in modo tale che ciascuno strato di celle sia continuo lungo la direzione 30. Inoltre, ciascuno strato delle celle ha due superficie di scambio di calore 41 (figura 3), che sono opposte lungo la direzione 28 e delimitano i rispettivi spazi vuoti 31. In altri termini, lungo le superfici 41, il calore è scambiato tra le celle di batteria 29a, 29b e il mezzo termovettore che fluisce negli spazi vuoti 31. In particolare, le superfici 41 sono planari e ortogonali alla direzione 28. Nel frattempo, gli spazi vuoti 31 sono delimitati lateralmente da due pareti laterali opposte (soltanto una è mostrata nella figura 2), che fanno preferibilmente parte dell’involucro 21, ovvero senza strutture laterali aggiuntive. Referring to Figure 2, the battery cells 29a, 29b have respective side surfaces or edges 40 which are transverse to the direction 30 and, in each layer, are in contact with each other, preferably in a fluid-tight manner, so that each cell layer is continuous along the direction 30. Furthermore, each cell layer has two heat exchange surfaces 41 (Figure 3), which are opposite along the direction 28 and delimit the respective empty spaces 31. In other words, along the surfaces 41, the heat is exchanged between the battery cells 29a, 29b and the heat transfer medium flowing into the empty spaces 31. In particular, the surfaces 41 are planar and orthogonal to the direction 28. Meanwhile, the empty spaces 31 are laterally delimited by two opposite side walls (only one is shown in Figure 2), which are preferably part of the casing 21, ie without additional lateral structures.

Le celle di batteria 29a, 29b comprendono inoltre rispettivi connettori 42, che non sono a contatto con il mezzo di scambio di calore e sono accoppiati elettricamente ai poli negativo e positivo del pacco batteria 2 in un modo generalmente noto e non mostrato. The battery cells 29a, 29b further comprise respective connectors 42, which are not in contact with the heat exchange medium and are electrically coupled to the negative and positive poles of the battery pack 2 in a generally known and not shown way.

Secondo un aspetto della presente invenzione, per lo spazio vuoto 31 di ciascun elemento di pacco batteria, l’area di ingresso 33 comprende una pluralità di ugelli 44, separati e distanziati tra loro, per iniettare flussi separati del mezzo termovettore nello spazio vuoto 31. In altri termini, il collettore 35 è in comunicazione con lo spazio vuoto 31 attraverso gli ugelli 44. Gli ugelli 44 hanno rispettivi assi 46 (figura 2), che sono tutti paralleli alla direzione 32. Opportunatamente, per lo spazio vuoto 31 di ciascun elemento di pacco batteria, i corrispondenti ugelli 44 sono allineati tra loro, in modo tale da formare una fila unica, ortogonale agli assi 46. According to an aspect of the present invention, for the empty space 31 of each battery pack element, the inlet area 33 comprises a plurality of nozzles 44, separate and spaced apart, for injecting separate flows of the heat transfer medium into the empty space 31. In other words, the manifold 35 is in communication with the empty space 31 through the nozzles 44. The nozzles 44 have respective axes 46 (Figure 2), which are all parallel to the direction 32. Conveniently, for the empty space 31 of each element of the battery pack, the corresponding nozzles 44 are aligned with each other, so as to form a single row, orthogonal to the axes 46.

Opportunatamente, per lo spazio vuoto 31 di ciascun elemento di pacco batteria, l’area di uscita 33 comprende una pluralità di elementi di uscita 49, che sono separati e distanziati tra loro in modo tale da formare una fila parallela a quella dei corrispondenti ugelli 44. In altri termini, il collettore 36 è in comunicazione con lo spazio vuoto 31 attraverso gli elementi di uscita 49. Gli elementi di uscita 49 hanno rispettivi assi 50 (figura 2) che sono paralleli alla direzione 32. Il numero degli elementi di uscita 49 può essere uguale o diverso, rispetto al numero degli ugelli 44. Preferibilmente, gli elementi di uscita 49 sono coassiali a rispettivi ugelli 44. Conveniently, for the empty space 31 of each battery pack element, the outlet area 33 comprises a plurality of outlet elements 49, which are separated and spaced from each other so as to form a row parallel to that of the corresponding nozzles 44 In other words, the collector 36 is in communication with the empty space 31 through the output elements 49. The output elements 49 have respective axes 50 (Figure 2) which are parallel to the direction 32. The number of the output elements 49 it can be the same or different with respect to the number of nozzles 44. Preferably, the outlet elements 49 are coaxial with respective nozzles 44.

Gli ugelli 44 e gli elementi di uscita 49 sono accoppiati agli strati di celle in un modo a tenuta di fluido. The nozzles 44 and the outlet elements 49 are coupled to the cell layers in a fluid-tight manner.

In riferimento alla figura 3, gli ugelli 44 hanno una sezione trasversale che diminuisce progressivamente, andando longitudinalmente verso lo spazio vuoto 31, almeno in corrispondenza di una porzione 51 (ad esempio, in corrispondenza di una porzione intermedia). In particolare, gli ugelli 44 hanno rispettive aperture di uscita aventi una dimensione minore, ortogonalmente alla direzione 28, rispetto a quella dello spazio vuoto 31. With reference to Figure 3, the nozzles 44 have a cross section which decreases progressively, going longitudinally towards the empty space 31, at least in correspondence with a portion 51 (for example, in correspondence with an intermediate portion). In particular, the nozzles 44 have respective outlet openings having a smaller dimension, orthogonal to the direction 28, with respect to that of the empty space 31.

Analogamente, gli elementi di uscita 49 hanno una sezione trasversale che aumenta progressivamente, andando longitudinalmente verso lo spazio vuoto 31, almeno in corrispondenza di una porzione 52. In particolare, gli elementi di uscita 49 sono definiti da rispettivi elementi a forma di imbuto. Similarly, the outlet elements 49 have a cross section which increases progressively, going longitudinally towards the empty space 31, at least in correspondence with a portion 52. In particular, the outlet elements 49 are defined by respective funnel-shaped elements.

Grazie alle porzioni 51 e 52, il mezzo termovettore è guidato all’interno, e all'esterno, dello spazio vuoto 31, in particolare per evitare o limitare le turbolenze, e al contempo il flusso può aumentare la sua velocità quando entra nello spazio vuoto 31. Thanks to the portions 51 and 52, the heat transfer medium is guided into and out of the empty space 31, in particular to avoid or limit turbulence, and at the same time the flow can increase its speed when it enters the empty space. 31.

Nella variante della figura 4, le direzioni 32 e 30 sono parallele, invece di essere ortogonali. In the variant of Figure 4, the directions 32 and 30 are parallel, instead of being orthogonal.

Le forme di realizzazione nelle figure da 2 a 4 riguardano celle di batteria (29a e 29b) di tipo prismatico. The embodiments in Figures 2 to 4 relate to battery cells (29a and 29b) of the prismatic type.

D’altra parte, la figura 5 e la figura 6 mostrano varianti in cui le celle di batteria sono celle a sacchetto, indicate dai numeri di riferimento 29c e 29d. La variante nella figura 5 ha la stessa disposizione delle figure 2 e 3 (ovvero, le direzioni 30 e 32 sono ortogonali), mentre la variante nella figura 6 ha la stessa disposizione della figura 4 (ovvero, le direzioni 30 e 32 sono parallele). On the other hand, Figure 5 and Figure 6 show variants in which the battery cells are bag cells, indicated by the reference numbers 29c and 29d. The variant in Figure 5 has the same arrangement as Figures 2 and 3 (i.e., directions 30 and 32 are orthogonal), while the variant in Figure 6 has the same arrangement as Figure 4 (i.e., directions 30 and 32 are parallel) .

In queste forme di realizzazione, una struttura 53 (parzialmente mostrata) è prevista per alloggiare e/o supportare le celle a sacchetto, in modo tale da mantenere tali celle a sacchetto compresse o, più in generale, per impedire la deformazione delle superfici esterne 41 delle celle a sacchetto 29c, 29d. La struttura 53 è costituita da un materiale termoconduttivo, preferibilmente da un metallo leggero o una lega leggera (ad esempio, alluminio). Opportunatamente, la struttura 53 comprende aperture o fori 54 (figura 5), in corrispondenza delle superfici 41, per migliorare lo scambio di calore tra il mezzo di scambio di calore nello spazio vuoto 31 e le celle di batteria 29c, 29d. In aggiunta o come alternativa alla struttura 53, distanziatori (non mostrati) possono essere previsti nello spazio vuoto 31 per impedire la deformazione delle superfici esterne 41 delle celle a sacchetto 29c, 29d. In these embodiments, a structure 53 (partially shown) is provided to house and / or support the pouch cells, so as to keep said pouch cells compressed or, more generally, to prevent deformation of the outer surfaces 41 of the bag cells 29c, 29d. The structure 53 is made of a thermally conductive material, preferably a light metal or a light alloy (for example, aluminum). Conveniently, the structure 53 comprises openings or holes 54 (Figure 5), at the surfaces 41, to improve the heat exchange between the heat exchange medium in the empty space 31 and the battery cells 29c, 29d. In addition to or as an alternative to the structure 53, spacers (not shown) can be provided in the empty space 31 to prevent deformation of the outer surfaces 41 of the pouch cells 29c, 29d.

Le figure 7, 8 e 9 mostrano altre varianti, in cui le celle di batteria sono di tipo cilindrico, indicate dai numeri di riferimento 29e e 29f, e aventi rispettivi assi 56 ortogonali alle direzioni 30 e 28. Figures 7, 8 and 9 show other variants, in which the battery cells are of the cylindrical type, indicated by the reference numbers 29e and 29f, and having respective axes 56 orthogonal to the directions 30 and 28.

Nella variante della figura 7, gli assi 56 si estendono ortogonalmente alla direzione 39. In questo caso, lo spazio vuoto 31 tra i due strati adiacenti definisce un singolo passaggio continuo che non ha un’altezza costante (lungo la direzione 28), a causa delle superfici esterne curvate delle celle 29e, 29f. In the variant of Figure 7, the axes 56 extend orthogonally to direction 39. In this case, the empty space 31 between the two adjacent layers defines a single continuous passage which does not have a constant height (along direction 28), due to of the curved outer surfaces of the cells 29e, 29f.

Nelle varianti delle figure 8 e 9, gli assi 56 sono paralleli alla direzione 32. Nella figura 8, gli assi 56 delle celle 29e sono disposti simmetrici agli assi 56 delle celle 29f, rispetto a un piano di simmetria che si estende tra i due strati adiacenti di celle. Nella figura 9, le celle 29e e 29f sono disposte asimmetriche, ad esempio gli assi 56 delle celle 29e in uno degli strati sono sfalsati rispetto agli assi 56 delle celle 29f nello strato adiacente. In quest’ultimo caso, gli ugelli 44 non sono più disposti lungo una fila, ma sono disposti lungo due file parallele. In the variants of Figures 8 and 9, the axes 56 are parallel to the direction 32. In Figure 8, the axes 56 of the cells 29e are arranged symmetrical to the axes 56 of the cells 29f, with respect to a plane of symmetry extending between the two layers adjacent cells. In Figure 9, the cells 29e and 29f are arranged asymmetrically, for example the axes 56 of the cells 29e in one of the layers are offset with respect to the axes 56 of the cells 29f in the adjacent layer. In the latter case, the nozzles 44 are no longer arranged along a row, but are arranged along two parallel rows.

In queste due varianti delle figure 8 e 9, i due strati adiacenti di celle possono essere in contatto tra loro, in modo tale che lo spazio vuoto 31 tra questi due strati definisca una pluralità di passaggi, che sono paralleli alla direzione 32 e agli assi 56 e che sono possibilmente separati tra loro. Nella figura 8, ciascuno di questi passaggi dello spazio vuoto 31 è delimitato dalle superfici esterne curvate delle due celle successive 29e (per uno dei due strati adiacenti di celle) e dalle superfici convesse curvate di due celle successive 29f (per l’altro dei due strati adiacenti di celle). Nella figura 9, ciascuno dei passaggi dello spazio vuoto 31 è delimitato dalle superfici esterne curvate di tre celle (due celle 29e e una cella 29f, o due celle 29f e una cella 29). La soluzione nella figura 9 è preferibile, rispetto a quella nella figura 8, poiché i passaggi paralleli hanno un’area di sezione trasversale minore. Chiaramente, nelle figure 8 e 9, ciascuno dei passaggi dello spazio vuoto 31 è provvisto di almeno un ugello 44 e di almeno un elemento di uscita 49. In these two variants of Figures 8 and 9, the two adjacent cell layers can be in contact with each other, so that the empty space 31 between these two layers defines a plurality of passages, which are parallel to the direction 32 and the axes 56 and which are possibly separated from each other. In Figure 8, each of these passages of the empty space 31 is bounded by the curved outer surfaces of the two successive cells 29e (for one of the two adjacent cell layers) and by the curved convex surfaces of two successive cells 29f (for the other of the two adjacent layers of cells). In Figure 9, each of the passages of the empty space 31 is delimited by the curved outer surfaces of three cells (two cells 29e and one cell 29f, or two cells 29f and one cell 29). The solution in Figure 9 is preferable, compared to that in Figure 8, since the parallel passages have a smaller cross-sectional area. Clearly, in Figures 8 and 9, each of the passages of the empty space 31 is provided with at least one nozzle 44 and at least one outlet element 49.

In uso, il mezzo termovettore è alimentato dalla pompa 17 ad alta pressione, in modo tale che il mezzo termovettore sia iniettato dagli ugelli 44 ad una velocità elevata all’interno del passaggio o dei passaggi definiti dallo spazio vuoto 31 tra due strati adiacenti di celle. La pressione dovrebbe essere quanto più elevata possibile, per prevedere un raffreddamento/riscaldamento più veloce alle celle, ma non troppo elevata, altrimenti il dispositivo di raffreddamento 12 non potrà espellere adeguatamente il calore. A titolo esemplificativo, la pressione di alimentazione in corrispondenza dell’area di ingresso dell’elemento di pacco batteria potrebbe essere tra 1 e 15 bar, e in ogni caso dovrebbe essere preferibilmente scelta successivamente a test o analisi. In use, the heat transfer medium is fed by the high pressure pump 17, so that the heat transfer medium is injected from the nozzles 44 at a high speed into the passage or passages defined by the empty space 31 between two adjacent cell layers. . The pressure should be as high as possible, to provide for faster cooling / heating of the cells, but not too high, otherwise the cooling device 12 will not be able to adequately expel the heat. By way of example, the supply pressure at the inlet area of the battery pack element could be between 1 and 15 bar, and in any case it should preferably be chosen after testing or analysis.

Il passaggio o i passaggi definiti dallo spazio vuoto 31 sono progettati per essere i più stretti possibili, lungo la direzione 28, in modo tale da diminuire il volume o la portata necessario a regolare la temperatura del pacco batteria 2, ma devono essere abbastanza grandi da fornire un adeguato raffreddamento/riscaldamento a tutte le celle in ciascuno strato. Questa dimensione dello spazio vuoto 31 è impostata nella fase di progettazione secondo tutte le caratteristiche e tutti i requisiti dell’impianto 14. A titolo esemplificativo, tale dimensione può essere tra 0,5 mm e 15 mm. The passage or passages defined by the empty space 31 are designed to be as narrow as possible, along the direction 28, in such a way as to decrease the volume or flow rate necessary to regulate the temperature of the battery pack 2, but they must be large enough to provide adequate cooling / heating to all cells in each layer. This size of the empty space 31 is set in the design phase according to all the characteristics and requirements of the system 14. By way of example, this size can be between 0.5 mm and 15 mm.

L’iniezione del mezzo termovettore all’interno dello spazio vuoto 31 per mezzo degli ugelli 44 consente di ottenere un raffreddamento più efficace, ad esempio con un gradiente termico molto basso tra le celle. The injection of the heat transfer medium into the empty space 31 by means of the nozzles 44 allows for more effective cooling, for example with a very low thermal gradient between the cells.

In particolare, le celle di batteria sono immerse nel mezzo termovettore, e diversi flussi di tale mezzo sono iniettati per lo spazio vuoto 31 previsto tra i due strati adiacenti di celle. In tal modo, la distribuzione del flusso è migliorata, ovvero la portata all’interno dello spazio vuoto 31 è più uniforme lungo la larghezza del pacco batteria 2 (ovvero, lungo una direzione trasversale ortogonale alle direzioni 28 e 32). In particolare, tale uniformità migliorata è presente nelle forme di realizzazione delle figure da 2 a 6 anche se lo spazio vuoto 31 tra i due strati adiacenti delle celle definisce un singolo passaggio, invece di dividere tale spazio vuoto 31 in molteplici passaggi paralleli, con un conseguente risparmio in termini di materiali e peso e in termini di tempo di assemblaggio e costo. In particular, the battery cells are immersed in the heat transfer medium, and different flows of this medium are injected for the empty space 31 provided between the two adjacent cell layers. In this way, the distribution of the flow is improved, i.e. the flow rate within the empty space 31 is more uniform along the width of the battery pack 2 (i.e., along a transverse direction orthogonal to the directions 28 and 32). In particular, this improved uniformity is present in the embodiments of Figures 2 to 6 even if the empty space 31 between the two adjacent cell layers defines a single passage, instead of dividing this empty space 31 into multiple parallel passages, with a consequent savings in terms of materials and weight and in terms of assembly time and cost.

Inoltre, l’utilizzo di diversi ugelli 44 e diversi elementi di uscita 49 per lo spazio vuoto 31 tende a migliorare il flusso laminare del mezzo termovettore, anche se una velocità elevata può essere ottenuta grazie alla forma degli ugelli 44 e/o all’elevata pressione dell’alimentazione. Furthermore, the use of different nozzles 44 and different outlet elements 49 for the empty space 31 tends to improve the laminar flow of the heat transfer medium, although a high speed can be obtained thanks to the shape of the nozzles 44 and / or the high supply pressure.

Al contempo, gli elementi di uscita 49 raccolgono il mezzo termovettore e lo fanno ricircolare facilmente nel dispositivo di raffreddamento 12 e/o al dispositivo di riscaldamento 20. At the same time, the outlet elements 49 collect the heat transfer medium and make it recirculate easily in the cooling device 12 and / or to the heating device 20.

Grazie a questi miglioramenti al processo di raffreddamento/riscaldamento sulle celle di batteria, modalità con potenza superiore possono essere sostenute per un tempo superiore e con un impatto inferiore sulla durata utile delle celle. In altri termini, le soluzioni proposte conducono ad una durata utile della cella aumentata, ad un’alimentazione di energia continua (per fornire coppia continua ai veicoli), a stime migliori di SoH e SoC e ad una sicurezza aumentata. Thanks to these improvements to the cooling / heating process on battery cells, higher power modes can be sustained for longer and with less impact on cell life. In other words, the proposed solutions lead to an increased cell life, a continuous power supply (to provide continuous torque to the vehicles), better SoH and SoC estimates and increased safety.

In ultimo, è chiaro che possono essere apportate modifiche all’elemento di pacco batteria descritto, che non si estendano oltre l’ambito di protezione come definito dalle rivendicazioni allegate. Finally, it is clear that changes may be made to the battery pack element described, which do not extend beyond the scope of protection as defined by the attached claims.

In particolare, il numero degli ugelli 44 e/o degli elementi di uscita 49 può essere variato per ottimizzare le prestazioni. In particular, the number of nozzles 44 and / or of the outlet elements 49 can be varied to optimize performance.

Claims (1)

RIVENDICAZIONI 1.- Elemento di pacco batteria comprendente: - prime celle di batteria (29a; 29c; 29e) disposte lungo un primo strato; - seconde celle di batteria (29b; 29d; 29f), che sono disposte lungo un secondo strato parallelo ed adiacente a detto primo strato; - uno spazio vuoto (31) tra detto primo e detto secondo strato, detto spazio vuoto (31) definendo almeno un passaggio atto a incanalare un flusso di un mezzo termovettore lungo una direzione longitudinale (32); - un’area di ingresso (33) e un’area di uscita (34), disposte in corrispondenza di estremità opposte di detto spazio vuoto (31) lungo detta direzione longitudinale (32), rispettivamente per lasciare che il mezzo termovettore fluisca dentro e fuori da detto spazio vuoto (31); caratterizzato dal fatto che detta area di ingresso (33) comprende una pluralità di ugelli (44) per iniettare rispettivi flussi di mezzo termovettore tra detto primo e detto secondo strato. 2.- Elemento di pacco batteria secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto spazio vuoto (31) definisce un singolo passaggio. 3.- Elemento di pacco batteria secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto spazio vuoto (31) definisce una pluralità di passaggi paralleli alla direzione longitudinale (32), ciascun passaggio essendo provvisto di almeno uno di detti ugelli (44). 4.- Elemento di pacco batteria secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti ugelli (44) sono disposti in modo tale da formare almeno una fila, ortogonale a detta direzione longitudinale (32). 5.- Elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti ugelli (44) comprende almeno una porzione (51) avente una sezione trasversale che diminuisce progressivamente, andando verso detto spazio vuoto (31). 6.- Elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta area di ingresso (33) comprende un collettore di ingresso (35), che è in comunicazione con detto spazio vuoto (31) attraverso detti ugelli (44). 7.- Elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta area di uscita (34) comprende una pluralità di elementi di uscita (49) per incanalare detto mezzo termovettore fuori da detto spazio vuoto (31). 8.- Elemento di pacco batteria secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti elementi di uscita (49) sono coassiali a rispettivi ugelli (44). 9.- Elemento di pacco batteria secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti elementi di uscita (49) comprende almeno una porzione (52) avente una sezione trasversale che aumenta progressivamente, andando verso detto spazio vuoto (31). 10.- Elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che detti elementi di uscita (49) sono disposti in modo tale da formare almeno una fila ortogonale a detta direzione longitudinale (32). 11.- Elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzato dal fatto che detta area di uscita (34) comprende un collettore di uscita (36), che è in comunicazione con detto spazio vuoto (31) attraverso detti elementi di uscita (49). 12.- Elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un involucro (21) che alloggia dette prime e dette seconde celle di batteria; detto spazio vuoto (31) essendo delimitato lateralmente da due pareti laterali opposte; almeno una di dette pareti laterali facendo parte di detto involucro (21). 13.- Impianto di gestione termica (14) comprendente: - un circuito chiuso (15); - una pompa (17) disposta lungo detto circuito chiuso (15) per alimentare un mezzo termovettore; - almeno uno scambiatore di calore (12) disposto lungo detto circuito chiuso (15) per raffreddare/riscaldare detto mezzo termovettore; e - un pacco batteria (2) avente una imboccatura di ingresso (22) e una imboccatura di uscita (23) collegate a detto circuito chiuso (15), per lasciare che il mezzo termovettore fluisca dentro e fuori; caratterizzato dal fatto che detto pacco batteria (2) comprende almeno un elemento di pacco batteria secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; detta area di ingresso (33) essendo in comunicazione con detta imboccatura di ingresso (22) e detta area di uscita (34) essendo in comunicazione con detta imboccatura di uscita (23). CLAIMS 1.- Battery pack element comprising: - first battery cells (29a; 29c; 29e) arranged along a first layer; - second battery cells (29b; 29d; 29f), which are arranged along a second layer parallel to and adjacent to said first layer; - an empty space (31) between said first and said second layer, said empty space (31) defining at least one passage suitable for channeling a flow of a heat carrier medium along a longitudinal direction (32); - an inlet area (33) and an outlet area (34), arranged at opposite ends of said empty space (31) along said longitudinal direction (32), respectively to let the heat transfer medium flow into and outside said empty space (31); characterized in that said inlet area (33) comprises a plurality of nozzles (44) for injecting respective flows of heat transfer medium between said first and said second layer. 2.- Battery pack element according to Claim 1, characterized in that said empty space (31) defines a single passage. 3.- Battery pack element according to Claim 1, characterized in that said empty space (31) defines a plurality of passages parallel to the longitudinal direction (32), each passage being provided with at least one of said nozzles (44). 4.- Battery pack element according to Claim 3, characterized in that said nozzles (44) are arranged in such a way as to form at least one row, orthogonal to said longitudinal direction (32). 5.- Battery pack element according to any one of the preceding claims, characterized in that each of said nozzles (44) comprises at least one portion (51) having a cross-section that progressively decreases, moving towards said empty space (31). 6.- Battery pack element according to any one of the preceding claims, characterized in that said inlet area (33) comprises an inlet manifold (35), which is in communication with said empty space (31) through said nozzles (44 ). 7.- Battery pack element according to any one of the preceding claims, characterized in that said outlet area (34) comprises a plurality of outlet elements (49) for channeling said heat-carrying means out of said empty space (31). 8.- Battery pack element according to Claim 7, characterized in that said output elements (49) are coaxial to respective nozzles (44). 9.- Battery pack element according to claim 7 or 8, characterized by the fact that each of said output elements (49) comprises at least one portion (52) having a cross section which increases progressively, moving towards said empty space (31) . 10.- Battery pack element according to any one of claims 7 to 9, characterized in that said output elements (49) are arranged in such a way as to form at least one row orthogonal to said longitudinal direction (32). 11.- Battery pack element according to any one of claims 7 to 10, characterized in that said outlet area (34) comprises an outlet manifold (36), which is in communication with said empty space (31) through said output elements (49). 12.- Battery pack element according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a casing (21) which houses said first and said second battery cells; said empty space (31) being laterally delimited by two opposite side walls; at least one of said side walls forming part of said casing (21). 13.- Thermal management system (14) comprising: - a closed circuit (15); - a pump (17) arranged along said closed circuit (15) to feed a heat transfer medium; - at least one heat exchanger (12) arranged along said closed circuit (15) to cool / heat said heat carrier means; And - a battery pack (2) having an inlet port (22) and an outlet port (23) connected to said closed circuit (15), to allow the heat transfer medium to flow in and out; characterized in that said battery pack (2) comprises at least one battery pack element according to any one of the preceding claims; said inlet area (33) being in communication with said inlet (22) and said outlet area (34) being in communication with said outlet (23).
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865929A (en) * 1987-10-23 1989-09-12 Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft High-temperature storage battery
WO2006068366A1 (en) * 2004-12-24 2006-06-29 Lg Chem, Ltd. Battery cartridge for novel structure and open type battery module containing the same
WO2007027020A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Lg Chem, Ltd. Cooling system for vehicle battery pack containing double filter device
WO2007064088A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Lg Chem, Ltd. Battery module of high cooling efficiency
DE102011015337A1 (en) * 2011-03-28 2012-10-04 Rehau Ag + Co. Battery tempering system, motor vehicle with a Batterietemperiersystem and methods for operating a Batterietemperiersystems
US20140057145A1 (en) * 2012-08-27 2014-02-27 Yaakov Labin Quasi-bipolar battery cells and arrangements

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865929A (en) * 1987-10-23 1989-09-12 Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft High-temperature storage battery
WO2006068366A1 (en) * 2004-12-24 2006-06-29 Lg Chem, Ltd. Battery cartridge for novel structure and open type battery module containing the same
WO2007027020A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Lg Chem, Ltd. Cooling system for vehicle battery pack containing double filter device
WO2007064088A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Lg Chem, Ltd. Battery module of high cooling efficiency
DE102011015337A1 (en) * 2011-03-28 2012-10-04 Rehau Ag + Co. Battery tempering system, motor vehicle with a Batterietemperiersystem and methods for operating a Batterietemperiersystems
US20140057145A1 (en) * 2012-08-27 2014-02-27 Yaakov Labin Quasi-bipolar battery cells and arrangements

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