PL211980B1 - Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie - Google Patents
Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznieInfo
- Publication number
- PL211980B1 PL211980B1 PL386822A PL38682208A PL211980B1 PL 211980 B1 PL211980 B1 PL 211980B1 PL 386822 A PL386822 A PL 386822A PL 38682208 A PL38682208 A PL 38682208A PL 211980 B1 PL211980 B1 PL 211980B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- housing
- side wall
- electric
- module according
- plates
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 51
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6554—Rods or plates
- H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
- H01M10/6572—Peltier elements or thermoelectric devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
- H01M50/293—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
- F25B2321/023—Mounting details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/222—Inorganic material
- H01M50/224—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie mający zastosowanie w stacjonarnych i mobilnych urządzeniach elektrycznych, a zwłaszcza w samochodach z napędem elektrycznym lub hybrydowym.
Moduły baterii elektrycznych stosowane w samochodach elektrycznych składają się z zespołu ogniw połączonych w moduły. Aby uzyskać pożądane napięcie, natężenie prądu lub pojemność elektryczną, ogniwa są łączone elektrycznie w sposób szeregowy, równoległy lub w sposób mieszany, czyli szeregowo - równoległy i układane w stosy jeden nad drugim, tak aby zajmowały najmniej miejsca. W celu zapewnienia jak największej przestrzeni w kabinie pasażerskiej oraz przestrzeni bagażowej w pojeździe zasilanym elektrycznie, przestrzeń przewidziana na umieszczenie modułów baterii powinna być zminimalizowana. Z drugiej jednak strony, baterie akumulatorów wydzielają duże ilości ciepła podczas pracy, zarówno w czasie procesu rozładowywania jak i ładowania, co wiąże się z koniecznością regulacji temperatury modułów bateryjnych. Kryterium minimalnej przestrzeni wymaga, aby ogniwa baterii były układane bardzo blisko siebie, natomiast dla spełnienia kryterium regulacji temperatury należy przewidzieć odpowiednie kanały przepływu ciepła pomiędzy poszczególnymi ogniwami modułu bateryjnego, co powoduje zwiększenie przestrzeni, zatem spełnienie tych dwóch kryteriów jest realizowane w stanie techniki przez wzajemnie sprzeczne rozwiązania.
Znany jest z opisu patentowego EP1753058 moduł baterii elektrycznych z kanałami przepływu powietrza pomiędzy ogniwami baterii. Chłodzenie baterii jest realizowane poprzez żeberkowe przegrody z otworami, przez które może przepływać czynnik odbierający ciepło.
Znany jest również z opisu patentowego US4314008 system stabilizacji temperatury modułu bateryjnego, w którym zestaw ogniw elektrycznych może być ogrzewany lub chłodzony w zależności od potrzeb. W tym celu stabilizowane termicznie baterie elektryczne są umieszczone w izolującej obudowie i współpracują z pompą ciepła, która w zależności od aktualnych warunków termicznych odprowadza lub doprowadza ciepło do baterii. Jako pompa ciepła jest wykorzystane ogniwo Peltiera posiadające dwie równoległe płaszczyzny, pomiędzy którymi odbywa się transfer ciepła. Ogniwo Peltiera z jednej strony, przez termicznie przewodzący blok pośredniczący, styka się z pakietem baterii, a z drugiej strony styka się bezpośrednio z radiatorem stanowiącym zamknięcie izolującej obudowy. Zmieniając polaryzację i napięcie prądu podawanego do ogniwa Peltiera uzyskuje się żądany efekt chłodzenia lub ogrzewania baterii, a przez to również lepsze parametry eksploatacyjne i poprawę żywotności ogniw elektrycznych.
Znana jest również ze zgłoszenia patentowego US 2004/0086780 konstrukcja obudowy baterii elektrycznych, w której ogniwa elektryczne są ustawione na półkach będących w termicznym kontakcie z ogniwami Peltiera. Ogniwo to zapewnia transfer ciepła z albo do obudowy w celu chłodzenia albo ogrzewania ogniw elektrycznych, w zależności od potrzeb. Ponadto znana konstrukcja zawiera kanałowy wymiennik ciepła z wentylatorem, stykający się z boczną ścianą obudowy.
Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji modułu baterii, która umożliwi stabilizację temperatury ogniw elektrycznych, a jednocześnie nie spowoduje znacznego zwiększenia przestrzeni przewidzianej na umieszczenie modułów bateryjnych.
Innym celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji obudowy, mieszczącej w sobie pakiety ogniw elektrycznych, prostej w montażu i zapewniającej skuteczną transmisję ciepła.
Dodatkowym celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji mocowania ogniwa Peltiera zapewniającej jego łatwy montaż do obudowy pakietów ogniw elektrycznych.
Zgodnie z wynalazkiem, w module baterii elektrycznych stabilizowanym termicznie, ogniwa elektryczne są umieszczone wewnątrz obudowy i mają termiczny kontakt, poprzez płyty przekładkowe stykające się z co najmniej jedną ścianą boczną, z ogniwem Peltiera zapewniającym transfer ciepła z albo do pakietu ogniw elektrycznych. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że ogniwa elektryczne umieszczone wewnątrz obudowy są zaciśnięte pomiędzy termicznie przewodzącymi płytami przekładkowymi będącymi w kontakcie termicznym poprzez ścianę boczną z ogniwem Peltiera, przy czym ogniwo Peltiera jest w kontakcie termicznym z cieczowym wymiennikiem ciepła.
Korzystnie, ogniwo Peltiera jest w kontakcie termicznym z cieczowym wymiennikiem ciepła, przy czym wymiennik ten ma chłodnicę oraz kolektor płynu chłodzącego z otworami wylotowymi i dolotowymi.
PL 211 980 B1
Również korzystnym jest gdy ogniwo Peltiera wraz z cieczowym wymiennikiem ciepła są umieszczone w ramce pozycjonującej i dociśnięte poprzez płytę mocującą zasadniczo do środkowej części ściany bocznej obudowy za pomocą śrub dwustronnych.
W innym korzystnym rozwiązaniu, ogniwa elektryczne umieszczone w obudowie i przedzielone płytami przekładkowymi są zaciśnięte razem dwustronnymi śrubami.
Korzystnym jest, gdy płyty przekładkowe mają krawędź tylną zagiętą pod kątem prostym stykającą się ze ścianą boczną i są znitowane ze ścianą boczną obudowy.
W korzystnym rozwiązaniu, płyty przekładkowe oraz ściana boczna obudowy są wykonane z aluminium.
Przedmiot wynalazku jest zilustrowany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez obudowę ogniw elektrycznych oraz przez ogniwo Peltiera i cieczowy wymiennik ciepła, fig. 2 przekrój przez cieczowy wymiennik ciepła, fig. 3 rozdetalowany cieczowy wymiennik ciepła w widoku perspektywicznym, fig. 4 przekrój przez moduł baterii elektrycznych, fig. 5 widok perspektywiczny obudowy z częściowo wysuniętymi ogniwami elektrycznymi oraz z rozdetalowanym cieczowym wymiennikiem ciepła, fig. 6 ścianę boczną obudowy, fig. 7 płytę przekładkową obudowy, fig. 8 płytę podstawy obudowy, zaś fig. 9 płytę górną obudowy.
Jak przedstawiono w przykładzie wykonania na fig. 1 obudowa 1 modułu baterii elektrycznych według wynalazku ma ścianę boczną 2 połączoną z - płytą podstawy 3 oraz z płytą górną 4. Pomiędzy płytą podstawy 3 i płytą górną 4 jest umieszczone osiem równoległych płyt przekładkowych 5, pomiędzy którymi są ułożone ogniwa elektryczne 6 pokazane na fig. 2, przy czym skrajne dolne ogniwo elektryczne 6 mieści się w przestrzeni pomiędzy dolną płytą przekładkową 5 a płytą podstawy 3, zaś skrajne górne ogniwo elektryczne 6 w przestrzeni pomiędzy górną płytą przekładkową 5 a płytą górną 4.
W celu zapewnienia termicznego kontaktu płyt łączonych ze ścianą boczną 2 obudowy 1, płyty przekładkowe 5 oraz płyta górna 4 i płyta podstawy 3 są połączone ze ścianą boczną 2 przez nitowanie. Nitowanie zapewnia wzajemny docisk i umożliwia przez to skuteczny transfer ciepła pomiędzy połączonymi płytami. Dalszą poprawę skuteczności transferu ciepła pomiędzy aluminiową ścianą boczną 2 i aluminiowymi płytami przekładkowymi 5 uzyskano przez zastosowanie pasty termoprzewodzącej, którą nanosi się na wzajemne powierzchnie stykowe znitowanych ze sobą płyt przed ich połączeniem.
Ponadto płyta podstawy 3 i płyta górna 4 są skręcone ze sobą czterema śrubami dwustronnymi 7. Ogniwa elektryczne 6 ułożone wewnątrz obudowy 1 i rozdzielone płytami przekładkowymi 5 są zaciśnięte pomiędzy sąsiednimi płytami poprzez skręcenie dwustronnych śrub 7, przez co uzyskuje się przyleganie całej powierzchni ogniwa do odpowiedniej płyty odprowadzającej albo doprowadzającej ciepło. Transfer ciepła ulega istotnej poprawie po zaaplikowaniu pasty termoprzewodzącej na powierzchnie styku ogniw 6 z płytami przekładkowymi 5.
Ogniwo Peltiera 8 jest dociśnięte jedną płaszczyzną do zewnętrznej powierzchni aluminiowej ściany bocznej 2, a drugą płaszczyzną do cieczowego wymiennika ciepła 9 składającego się z chłodnicy 10 i kolektora 11 z otworem dolotowym i wylotowym płynu chłodzącego. Cieczowy wymiennik ciepła 9 jest usytuowany w ramce pozycjonującej 12 i dociśnięty do ogniwa Peltiera 8 poprzez płytę mocująca 13 za pomocą śrub dwustronnych 14 wkręconych do ściany bocznej 2.
Na fig. 3 pokazano dokładniej, w widoku perspektywicznym, rozdetalowany cieczowy wymiennik ciepła 9. Śruby dwustronne 14 są wkręcone w środkową część płyty bocznej 2, a na nie nałożona jest ramka pozycjonująca 12 z kwadratowym otworem pozycjonującym ogniwo Peltiera 8, z którym styka się chłodnica 10 szczelnie połączona poprzez pierścień uszczelniający z kolektorem 11. Dla poprawienia transferu ciepła, na styku płyty tylnej i ogniwa Peltiera 8 oraz na styku ogniwa Peltiera 8 z wymiennikiem ciepła 9 jest naniesiona warstwa pasty termoprzewodzącej.
Cały moduł baterii elektrycznych według wynalazku przedstawiony na fig. 4 ma obudowę 1, w której pomiędzy płytami przekładkowymi 5 są zaciśnięte ogniwa elektryczne 6. Z jednej strony, do ściany bocznej 2 obudowy 1 jest zamocowane ogniwo Peltiera 8 stykające się z wymiennikiem ciepła 9, a po drugiej stronie pokazane są czujniki temperatury 15 umiejscowione w pobliżu złącz biegunów ogniw 16 oraz płyta elektroniki 17 zbierająca napięcie wszystkich ogniw elektrycznych 6, połączona z systemem nadzoru baterii.
Widok perspektywiczny części składowych modułu według wynalazku, przed dokonaniem montażu, został zilustrowany na fig. 5. Figura ta przedstawia dziewięć ogniw elektrycznych 6 częściowo wysuniętych z obudowy 1 oraz widok rozdetalowanego cieczowego wymiennika ciepła 9 z ogniwem
Peltiera 8.
PL 211 980 B1
Jak przedstawiono na fig. 6, w środkowej części ściany bocznej 2 wkręcone są cztery śruby dwustronne 14, a po jej bokach są wykonane pięćdziesiąt cztery otwory do umieszczenia nitów mocujących osiem płyt przekładkowych 5 i płytę górną 4, zaś dolna część ściany bocznej 2 przeznaczona do połączenia z płytą podstawy jest zagięta pod kątem prostym.
Kształt płyty przekładkowej 5 jest zilustrowany na fig. 7. Płyta przekładkowa 5 ma krawędź tylną 18 zagiętą pod kątem prostym, w której wykonane są otwory pod nity. Ponieważ każda z płyt przekładkowych 5 umieszczonych w obudowie 1 styka się swoją krawędzią tylną 18 ze ścianą boczną 2 i jest do niej przynitowana, skuteczność przejmowania ciepła pomiędzy połączonymi płytami zależy w głównej mierze od powierzchni styku, a zatem wysokość krawędzi tylnej 18 powinna być jak największa, jednak ze względów konstrukcyjnych wysokość ta musi być mniejsza od wysokości ogniwa elektrycznego 6 przeznaczonego do ułożenia na płycie przekładkowej 5.
Jak pokazano na fig. 8, płyta podstawy 3, obudowy 1 jest wykonana w kształcie płaskiego arkusza blachy z otworami przeznaczonymi do osadzenia dwustronnych śrub 7, natomiast płyta górna 4 przedstawiona na fig. 9 oprócz otworów na dwustronne śruby 7 ma ponadto krawędź tylną 19 zagiętą pod kątem prostym, w której wykonane są otwory pod nity.
W zależności od tego, czy moduł baterii elektrycznych wymaga chłodzenia czy ogrzewania, system nadzoru baterii wysyła rozkaz zmiany polaryzacji napięcia ogniwa Peltiera 8. W module baterii elektrycznych według wynalazku dla sygnału rozpoczęcia chłodzenia baterii została ustawiona temperatura 25°C natomiast dla ogrzewania 0°C.
W zależności od rzeczywistej temperatury wskazywanej przez czujniki temperatury 15, warunki zasilania ogniwa Peltiera 8, a wiec polaryzacja napięcia oraz wartość natężenia prądu są ustawiane dynamicznie, w zakresie napięcia od - 12 V do + 12 V, i w zakresie natężenia prądu od - 6 A do + 6 A. Zatem, w zależności od polaryzacji napięcia zasilającego ogniwo Peltiera 8, w module według wynalazku następuje chłodzenie albo ogrzewanie ściany bocznej 2 oraz połączonych z nią płyt przekładkowych 5, płyty podstawy 3 i płyty górnej 4, a przez to każdego z ogniw elektrycznych 6 umieszczonych pomiędzy tymi płytami w obudowie 1.
Claims (7)
1. Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie, w którym ogniwa elektryczne są umieszczone wewnątrz obudowy i mają termiczny kontakt, poprzez płyty przekładkowe stykające się z co najmniej jedną ścianą boczną, z ogniwem Peltiera zapewniającym transfer ciepła z albo do pakietu ogniw elektrycznych, znamienny tym, że ogniwa elektryczne (6) umieszczone wewnątrz obudowy (1) są zaciśnięte pomiędzy termicznie przewodzącymi płytami przekładkowymi (5) będącymi w kontakcie termicznym poprzez ścianę boczną (2) z ogniwem Peltiera (8), przy czym ogniwo Peltiera (8) jest w kontakcie termicznym z cieczowym wymiennikiem ciepła (9).
2. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że W cieczowy wymiennik ciepła (9) ma chłodnicę (10) oraz kolektor (11) płynu chłodzącego z otworami wylotowymi i dolotowymi.
3. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że ogniwo Peltiera (8) wraz z cieczowym wymiennikiem ciepła są umieszczone w ramce pozycjonującej (12) i dociśnięte poprzez płytę mocującą (13) zasadniczo do środkowej części ściany bocznej (2) obudowy (1) za pomocą śrub dwustronnych (14).
4. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że ogniwa elektryczne (6) umieszczone w obudowie (1) i przedzielone płytami przekładkowymi (5) są zaciśnięte razem dwustronnymi śrubami 7.
5. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że płyty przekładkowe (5) mają krawędź tylną (18) zagiętą pod kątem prostym stykającą się ze ścianą boczną (2).
6. Moduł według zastrz. 5, znamienny tym, że płyty przekładkowe (5) są znitowane ze ścianą boczną (2) obudowy (1).
7. Moduł według zastrz. 1, znamienny tym, że płyty przekładkowe (5) oraz ściana boczna (2) obudowy (1) są wykonane z aluminium.
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL386822A PL211980B1 (pl) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie |
PCT/PL2009/050039 WO2010071463A1 (en) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Thermo-stabilized electric battery module |
EP20090806151 EP2380224B1 (en) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Electric battery module with temperature control |
ES09806151T ES2416489T3 (es) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Módulo de batería electrónica con control de temperatura |
MX2011006379A MX2011006379A (es) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Modulo de bateria electrica termoestabilizada. |
DK09806151T DK2380224T3 (da) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Elektrisk batterimodul med temperaturkontrol |
RU2011128794/07A RU2496185C2 (ru) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Термостабилизированный модуль из электрических батарей |
US13/139,770 US20110244300A1 (en) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Thermo-stabilized electric battery module |
KR1020117015565A KR20110100263A (ko) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | 열-안정화된 전기 배터리 모듈 |
SI200930622T SI2380224T1 (sl) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Električni baterijski modul s temperaturnim nadzorom |
JP2011540652A JP2012512504A (ja) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | 熱安定化電気バッテリモジュール |
CA 2747380 CA2747380A1 (en) | 2008-12-16 | 2009-12-09 | Thermo-stabilized electric battery module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL386822A PL211980B1 (pl) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL386822A1 PL386822A1 (pl) | 2010-06-21 |
PL211980B1 true PL211980B1 (pl) | 2012-07-31 |
Family
ID=41845944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL386822A PL211980B1 (pl) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110244300A1 (pl) |
EP (1) | EP2380224B1 (pl) |
JP (1) | JP2012512504A (pl) |
KR (1) | KR20110100263A (pl) |
CA (1) | CA2747380A1 (pl) |
DK (1) | DK2380224T3 (pl) |
ES (1) | ES2416489T3 (pl) |
MX (1) | MX2011006379A (pl) |
PL (1) | PL211980B1 (pl) |
RU (1) | RU2496185C2 (pl) |
SI (1) | SI2380224T1 (pl) |
WO (1) | WO2010071463A1 (pl) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7743614B2 (en) | 2005-04-08 | 2010-06-29 | Bsst Llc | Thermoelectric-based heating and cooling system |
US20100155018A1 (en) | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Lakhi Nandlal Goenka | Hvac system for a hybrid vehicle |
CN110254159A (zh) | 2007-05-25 | 2019-09-20 | 詹思姆公司 | 分配式热电加热和冷却的系统和方法 |
US8701422B2 (en) | 2008-06-03 | 2014-04-22 | Bsst Llc | Thermoelectric heat pump |
KR101979955B1 (ko) | 2009-05-18 | 2019-05-17 | 젠썸 인코포레이티드 | 배터리 열 관리 시스템 |
PL218471B1 (pl) | 2010-10-15 | 2014-12-31 | Torvum Entpr Ltd | Moduł baterii elektrycznych |
DE102011004721A1 (de) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Behr Gmbh & Co. Kg | Temperierungsvorrichtung und Verfahren zur Temperierung eines Energiespeichers |
WO2012170443A2 (en) | 2011-06-06 | 2012-12-13 | Amerigon Incorporated | Cartridge-based thermoelectric systems |
US9006557B2 (en) | 2011-06-06 | 2015-04-14 | Gentherm Incorporated | Systems and methods for reducing current and increasing voltage in thermoelectric systems |
PL395382A1 (pl) * | 2011-06-27 | 2013-01-07 | Impact Clean Power Technology Spólka Akcyjna | Modul baterii elektrycznych stabilizowany termicznie |
DE112012002935T5 (de) | 2011-07-11 | 2014-05-15 | Gentherm Inc. | Auf Thermoelektrik basierendes Wärmemanagement elektrischer Vorrichtungen |
EP2669990A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-04 | Belenos Clean Power Holding AG | Electric cell unit for a secondary battery |
WO2014022428A2 (en) | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Gentherm Incorporated | High efficiency thermoelectric generation |
KR20140034362A (ko) * | 2012-09-10 | 2014-03-20 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 열교환 수단을 갖는 이차 전지용 배터리 모듈 및 이의 열교환 방법 |
JP6513577B2 (ja) | 2013-01-14 | 2019-05-15 | ジェンサーム インコーポレイテッドGentherm Incorporated | 電気装置の熱電ベースの熱管理 |
CN108400410A (zh) | 2013-01-30 | 2018-08-14 | 詹思姆公司 | 基于热电的热管理系统 |
CN109921148B (zh) | 2013-10-29 | 2022-03-25 | 詹思姆公司 | 利用热电学的电池热管理 |
US9666843B2 (en) * | 2014-07-30 | 2017-05-30 | Ford Global Technologies, Llc | Array frame design for electrified vehicle battery arrays |
WO2016040872A1 (en) | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Gentherm Incorporated | Graphite thermoelectric and/or resistive thermal management systems and methods |
US10581251B2 (en) | 2014-12-18 | 2020-03-03 | Fca Us Llc | Battery pack active thermal management system |
WO2016200904A1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Gentherm Inc. | Vehicle battery thermoelectric module with improved heat transfer and thermal isolation features |
CN107735900A (zh) * | 2015-06-10 | 2018-02-23 | 金瑟姆股份有限公司 | 具有集成冷板组件的车辆电池热电装置 |
WO2016200899A2 (en) * | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Gentherm Inc. | Thermoelectric module with thermal isolation features for vehicle battery |
WO2016200943A1 (en) | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Gentherm Inc. | Vehicle battery thermoelectric device with integrated cold plate assembly and method of assembling same |
DE112017000526T5 (de) * | 2016-01-27 | 2018-10-18 | Gentherm Incorporated | Thermoelektrisches Modul für Fahrzeugbatterie mit vereinfachter Montage |
US10910680B2 (en) * | 2016-01-27 | 2021-02-02 | Ford Global Technologies, Llc | Battery thermal management system including thermoelectric device |
US10876510B2 (en) | 2016-03-02 | 2020-12-29 | Gentherm Incorporated | Systems and methods for supplying power in a hybrid vehicle using capacitors, a battery and one or more DC/DC converters |
US10886583B2 (en) * | 2016-03-02 | 2021-01-05 | Gentherm Incorporated | Battery and capacitor assembly for a vehicle and a method for heating and cooling the battery and capacitor assembly |
FR3071962B1 (fr) * | 2017-10-04 | 2019-09-20 | Valeo Systemes Thermiques | Boitier pour la regulation thermique d'un pack-batterie de vehicule automobile |
WO2020112902A1 (en) | 2018-11-30 | 2020-06-04 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric conditioning system and methods |
US11152557B2 (en) | 2019-02-20 | 2021-10-19 | Gentherm Incorporated | Thermoelectric module with integrated printed circuit board |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4314008A (en) * | 1980-08-22 | 1982-02-02 | General Electric Company | Thermoelectric temperature stabilized battery system |
JPH10189062A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-21 | Yuasa Corp | 集合電池装置 |
RU2187865C2 (ru) * | 1997-01-13 | 2002-08-20 | Овоник Бэттери Компани, Инк. | Механические и тепловые усовершенствования в никельметаллгидридных батареях, модулях батарей и пакетах батарей |
DE10114960C1 (de) * | 2001-03-27 | 2002-08-14 | Knuerr Mechanik Ag | Gehäuse zur Aufnahme mindestens einer Energiespeichereinrichtung |
JP2003007356A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-10 | Matsushita Refrig Co Ltd | 蓄電池の温度調節装置とそれを搭載した移動車 |
JP2003133188A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 電気二重層キャパシタ |
JP4000961B2 (ja) * | 2002-09-04 | 2007-10-31 | 日産自動車株式会社 | 組電池 |
GB2396688B (en) * | 2002-11-22 | 2006-06-28 | Intelligent Energy Ltd | Thermal energy management in electrochemical fuel cells |
ITVI20030099A1 (it) * | 2003-05-16 | 2004-11-17 | Franco Stocchiero | Metodo per la formazione di batterie al piombo -acido ed |
JP2006236826A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toyota Motor Corp | 電池パック |
JP2006245414A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Japan Radio Co Ltd | 電気二重層キャパシタ装置 |
RU46844U1 (ru) * | 2005-03-21 | 2005-07-27 | Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова | Гидродинамическая самопроточная система активации маршевой торпедной батареи |
KR100648698B1 (ko) * | 2005-03-25 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈 |
JP2007048750A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Samsung Sdi Co Ltd | 電池モジュール |
KR100669468B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈과 이차 전지 모듈의 격벽 |
JP2008010295A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | 二次電池の保温方法及び保温装置 |
JP5354846B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2013-11-27 | 株式会社東芝 | 組電池および組電池の充放電方法 |
JP2008181822A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池パック及びその製造方法 |
DE102007011026A1 (de) * | 2007-03-07 | 2008-09-11 | Daimler Ag | Batterietrocknungssystem |
RU69322U1 (ru) * | 2007-07-30 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" (ООО "Национальная инновационная компания "НЭП") | Батарея топливных элементов для автономного источника питания |
DE102008061277A1 (de) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Energiespeicher |
-
2008
- 2008-12-16 PL PL386822A patent/PL211980B1/pl unknown
-
2009
- 2009-12-09 DK DK09806151T patent/DK2380224T3/da active
- 2009-12-09 ES ES09806151T patent/ES2416489T3/es active Active
- 2009-12-09 SI SI200930622T patent/SI2380224T1/sl unknown
- 2009-12-09 KR KR1020117015565A patent/KR20110100263A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-12-09 CA CA 2747380 patent/CA2747380A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 JP JP2011540652A patent/JP2012512504A/ja active Pending
- 2009-12-09 MX MX2011006379A patent/MX2011006379A/es active IP Right Grant
- 2009-12-09 RU RU2011128794/07A patent/RU2496185C2/ru active
- 2009-12-09 US US13/139,770 patent/US20110244300A1/en not_active Abandoned
- 2009-12-09 WO PCT/PL2009/050039 patent/WO2010071463A1/en active Application Filing
- 2009-12-09 EP EP20090806151 patent/EP2380224B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2011006379A (es) | 2011-12-01 |
KR20110100263A (ko) | 2011-09-09 |
JP2012512504A (ja) | 2012-05-31 |
DK2380224T3 (da) | 2013-06-24 |
CA2747380A1 (en) | 2010-06-24 |
WO2010071463A1 (en) | 2010-06-24 |
RU2496185C2 (ru) | 2013-10-20 |
EP2380224A1 (en) | 2011-10-26 |
EP2380224B1 (en) | 2013-03-27 |
SI2380224T1 (sl) | 2013-08-30 |
RU2011128794A (ru) | 2013-01-27 |
PL386822A1 (pl) | 2010-06-21 |
ES2416489T3 (es) | 2013-08-01 |
US20110244300A1 (en) | 2011-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL211980B1 (pl) | Moduł baterii elektrycznych stabilizowany termicznie | |
US10361469B2 (en) | Battery module having water-cooled type cooling structure | |
EP2814089B1 (en) | Battery pack with a bus bar having novel structure | |
US10632848B2 (en) | Battery module of improved safety | |
US8563155B2 (en) | Battery module having excellent heat dissipation ability and battery pack employed with the same | |
KR101261736B1 (ko) | 배터리 팩 | |
US20150303534A1 (en) | Battery system having an external thermal management system | |
US20120129020A1 (en) | Temperature-controlled battery system ii | |
EP2608310A2 (en) | Battery module with compact structure and excellent heat radiation characteristics, and medium- or large-sized battery pack | |
KR20170117475A (ko) | 전지팩 | |
KR20090122270A (ko) | 열전도판을 가진 전력 저장 전지 | |
KR20100109872A (ko) | 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 중대형 전지팩 | |
JP2001143769A (ja) | 電池モジュール及び電力供給装置 | |
CN101772857A (zh) | 尤其用于混合动力驱动的电池组 | |
JP2018529202A (ja) | ヒートシンク及びこれを含むバッテリーモジュール | |
CN104412439A (zh) | 具有间接空气冷却结构的电池模块 | |
KR20120102343A (ko) | 배터리 팩 | |
KR20180081996A (ko) | 간접 냉각 방식의 배터리 팩 | |
WO2013002659A1 (en) | Thermally stabilized module of electric cells | |
US11411269B2 (en) | High-voltage battery for a motor vehicle, and motor vehicle | |
KR20060118113A (ko) | 이차 전지 모듈 | |
CN219106271U (zh) | 模组组件及电池 | |
CN216597748U (zh) | 电池箱体及电池包 | |
CN220796954U (zh) | 一种带有导热板的电池包及储能集装箱 | |
CN219226393U (zh) | 一种电池包 |