WO2021008875A1 - Cooling system and energy store having a cooling system - Google Patents

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WO2021008875A1
WO2021008875A1 PCT/EP2020/068592 EP2020068592W WO2021008875A1 WO 2021008875 A1 WO2021008875 A1 WO 2021008875A1 EP 2020068592 W EP2020068592 W EP 2020068592W WO 2021008875 A1 WO2021008875 A1 WO 2021008875A1
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cooling system
passage
opening
cooling
wall
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PCT/EP2020/068592
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Marina Nussko
Jean-Marie BRÄUNIG
Reiner Dirr
Tim Leichner
Peter Kritzer
Andreas Als
Sascha Möller
Tim Langner
Marc Knapp
Original Assignee
Carl Freudenberg Kg
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • Cooling system and energy store with a cooling system The invention relates to a cooling system for an energy store, which has at least one cooling element.
  • the invention also relates to an energy store with such a cooling system.
  • Energy storage devices in the form of lithium-ion batteries are known from the prior art, for example as energy storage devices for electrical energy
  • lithium-ion batteries include a large number of rechargeable battery cells
  • Energy storage cells which have a cell housing and at least two electrodes arranged in the cell housing.
  • the electrodes are in the cell housing in the case of organic lithium-ion batteries from an electrolyte based on an organic solvent or
  • Electrolyte components come.
  • an oxidative reaction mixture for example, an oxidative reaction mixture
  • Decomposition of the organic solvent take place on an electrode surface.
  • the heat of reaction generated during this decomposition and the resulting gaseous decomposition products are for a
  • the rechargeable battery cells In order to allow the respective rechargeable battery cell to burn off in a controlled manner in the event of thermal runaway and to prevent the energy store from being completely burned out, the rechargeable battery cells usually each have a predetermined breaking point in the form of a fuse opening. This safety opening opens when a critical internal cell pressure is exceeded and thus prevents the uncontrolled breaking of the cell housing of the rechargeable
  • the heat of reaction can be discharged into a controlled focal beam, which is attached to the opened fuse opening of the rechargeable
  • a chain reaction can thus be triggered which only ends when no more rechargeable battery cells can be heated in the effective area of the first battery cell that was thermally broken. In the worst case, the thermal runaway leads to a complete burnout of the energy storage device.
  • the chain reaction can be interrupted by an additional emergency cooling of the entire energy storage device, so that only a single or a few rechargeable battery cells are destroyed in the event of thermal runaway. Under certain circumstances, this can ensure that the energy storage device continues to function despite the thermal runaway of an individual rechargeable battery cell.
  • DE 20 2007 011 578 U1 reveals a device with an energy store and an air conditioning system, in which the air conditioning system functions as an emergency cooling system and its circulating medium is the
  • WO 2011 054 582 A1 describes an energy store into which a liquefied gas contained in a container is introduced when a critical temperature is exceeded.
  • Temperature sensor that monitors the temperature of the energy store.
  • the temperature determined by the temperature sensor is an Thermal management system of the energy storage device, which starts the emergency cooling system when a critical temperature is exceeded so that the coolant can be fed to the energy storage device for emergency cooling.
  • the reaction times of these thermal management systems are so long that the chain reaction during thermal runaway is usually very far advanced by the time the coolant reaches the affected rechargeable battery cells.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a cooling system and an energy store with a cooling system of the type mentioned at the outset in such a way that they enable emergency cooling that takes place with a reduced reaction time and is aimed at the area of thermal runaway while simultaneously reducing the total weight of the energy store.
  • the cooling system according to the invention for an energy store has at least one cooling element which comprises a wall and a volume that is delimited by the wall and through which a coolant can flow. At least one passage, which is at least partially separated from the volume by the wall, is made in the cooling element. The passage is preferably completely separated from the volume by the wall. An emergency opening device is assigned to the passage, which opens when exposed to heat and / or pressure and thereby a
  • the cooling system according to the invention can serve both as a standard cooling system and as an emergency cooling system for an energy store in which a such a cooling system is used.
  • the emergency opening device is closed and the cooling system functions as standard cooling for the energy store.
  • Energy storage no errors occur which lead to an impermissible pressure and / or temperature rise above a critical value in one or more of its energy storage cells. As before, errors in the energy store or one of its energy storage cells can occur
  • the ignition of the energy storage cell can lead to a chain reaction in the energy storage and its partial or
  • the cooling system according to the invention thus has the advantage that it can be used both for standard cooling of the energy store in its essentially fault-free operation and for emergency cooling during the thermal runaway of one or more energy storage cells. This has a positive effect on the total weight of one Energy storage, in which such a cooling system is installed. Since the emergency opening device can already be opened by the action of heat and / or pressure, an additional temperature and / or pressure sensor in the energy store can be dispensed with. Rather, the emergency opening device reacts directly and essentially without
  • the passage can have a circular, elliptical or rectangular cross section. In addition, it can also be conical.
  • the emergency opening device comprises a cooling system in the area of the
  • Closure element closing the coolant outlet opening This closure element becomes detached from the coolant outlet opening when pressure and / or temperature act, as a result of which the fluid-conducting connection is formed between the volume and the passage and coolant can exit from the volume into the passage.
  • the cooling element can be designed in the form of a plate, the passage being introduced into the cooling element, crossing from a first cooler wall to a second cooler wall of the cooling element which is essentially opposite the first cooler wall.
  • the coolant outlet opening can be designed in the shape of a nozzle.
  • the closure element of the emergency opening device is designed as a plug.
  • the plug can be manufactured as a separate component, which is inserted into the cooling element during the final production of the cooling element
  • Coolant outlet opening is inserted.
  • the plug has a first portion that is in the
  • Coolant outlet opening is arranged, and a second section which covers the coolant outlet opening at least in sections.
  • a further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention provides that the second section covers the coolant outlet opening at least in sections on an outer side of the wall facing the passage.
  • Coolant outlet opening covered at least in sections on an inner side of the wall facing the volume. If the second section is arranged on an inside of the wall facing the volume, the stopper can, by the action of pressure, in the volume of the
  • Cooling element pressed in and / or melted by the action of heat.
  • the closure element is designed as an insert which, in sections, forms the wall of the cooling element and delimits the passage.
  • the insert can also be manufactured as a separate component and inserted into the passage of the cooling element during the final manufacture of the cooling system.
  • the insert is designed as a hollow body. This hollow body has a base surface with a first hollow body opening, a top surface with a second hollow body opening and a jacket connecting the base surface and the top surface to one another. The base area, the top area and the jacket define an inner area of the hollow body.
  • the hollow body openings are formed from the casing, essentially circumferential latching units, the latching units being formed on a casing outer side facing away from the inner area and at least one die between the latching units
  • Coolant outlet opening is arranged substantially overlapping melting area.
  • the insert is inserted or inserted into the passage in such a way that the first hollow body opening is arranged in the region of a first passage opening and the second hollow body opening is arranged in the region of a second passage opening of the passage.
  • the top surface and / or the base surface preferably terminate essentially flush with a cooler wall of the cooling element that is adjacent on both sides of the passage. Essentially flush means that the jacket of the hollow body in the area of the top surface and / or the base surface does not protrude or protrudes only slightly from the passage. This can avoid that between the cooling system and the energy storage cells of the
  • the hollow body can be made of elastomeric plastic for easier insertion of the insert, which is embodied as a hollow body, into the passage.
  • the base area and the top area of the insert are preferably circular, elliptical or rectangular, independently of one another. If both the base and the top surface are circular, the insert can be cylindrical. The shape of the base and the top surface is selected depending on the geometry of the passage. If the passage has a cylindrical and / or conical shape, then an insert in the form of a Flohl cylinder is inserted into the passage.
  • the jacket preferably has a reduced
  • the melting area preferably runs partially or completely around the jacket of the insert. If the insert is a hollow cylinder, the melting area between the two latching elements can be distributed rotationally symmetrically or in segments around the circumference of the Flohl cylinder. Furthermore, the jacket of the insert
  • Insert in the melting area have a taper, so that the melting area occupies an exposed position in the passage.
  • the projection and the locking element form a receptacle for an edge of the enclosing either the first or the second passage opening
  • the insert is inserted into the passage through the first or the second passage opening. In order to prevent the locking element from hanging on the edge surrounding the respective passage opening or in the
  • the passage opening remains stuck, the latching element can be deformed due to its elasticity when passing through the respective passage opening. After passing through the respective passage opening, it returns to its original shape.
  • the elastic facilitates
  • Cooling element can emerge via the locking unit.
  • the latching element can be designed as a flexurally elastic latching collar which partially or completely encloses the jacket of the hollow body. This achieves an optimal fit of the hollow body in the passage.
  • a sealing element is assigned to the projection on a side facing the receptacle.
  • the sealing element can in particular be designed as a sealing ring.
  • the projection can have a groove running around the jacket on a side facing the receptacle, into which the sealing element is inserted.
  • the energy storage cells and the cooling system are arranged with respect to one another in such a way that the second hollow body opening of the insert inserted into the passage is on one of the
  • Fuse opening facing side of the cooling element is located.
  • the first hollow body opening is on one of the securing openings
  • the first hollow body opening has a smaller clear dimension compared to the second hollow body opening. Unless the insert is circular
  • the first hollow body opening has a smaller inner diameter compared to the second hollow body opening.
  • the jacket can be designed to taper essentially conically from the second hollow body opening to the first hollow body opening and is therefore suitable for insertion into a conically designed passage.
  • the insert in the area of a second latching unit encircling the second hollow body opening can have larger external dimensions compared to a first latching unit encircling the first hollow body opening.
  • the first latching unit in a further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention starting from the first hollow body opening along the jacket, initially has a first latching element and then a first projection.
  • the second latching unit initially has a second projection and then a second latching element.
  • the first locking element and the second locking element are deformed at the two edges surrounding the passage opening due to their elasticity before the two edges are formed by the locking units
  • the closure element is made from plastic, in particular from an elastomer.
  • the closure element is designed as a separate component that is introduced into the passage, it can be designed as an injection molded part.
  • the wall of the cooling element is advantageous in a further embodiment
  • the wall of the cooling element can also be made of plastic.
  • the wall of the cooling element can comprise at least two sheets of metal, in particular aluminum, or a metal alloy, which are preferably connected to one another in the area of the passage, in particular in the area of the coolant outlet opening, for example by welding. At least a first sheet can be used to form the
  • the cooling element can also be designed as a hose cooler which is arranged on a hose carrier.
  • the cooling element can also be designed as a hose cooler which is arranged on a hose carrier.
  • Hose carrier one to the passage of the hose cooler
  • the hose cooler is preferably made of plastic, in particular synthetic rubber.
  • the hose carrier can be made of injection-molded plastic and is used to stabilize the hose cooler.
  • the closure element and the wall are formed in one piece.
  • One-piece means that the closure element and the wall
  • Wall of the cooling element are formed from the same material or that the wall has a coolant outlet opening onto which the closure element has been injected.
  • This closure element can be detached from the wall by the action of heat and / or pressure in order to open the coolant outlet opening in the wall during emergency cooling of the energy storage cells.
  • Another aspect of the invention provides an energy store comprising a plurality of energy storage cells and a cooling system.
  • Energy storage cells each have a cell housing and at least one securing opening assigned to the cell housing.
  • the cooling system has at least the aforementioned features of the invention
  • the securing opening is each assigned to a passage of a cooling element of the cooling system.
  • the safety opening can be designed as a burst safety device, in particular as a bursting membrane or bursting disc.
  • the burst protection is a predetermined breaking point in the cell housing of the energy storage cell, which the energy storage cell from increased
  • burst protection bursts due to an increased internal pressure in the cell, then in the event of a fire in the energy storage cell, a combustion beam can exit the cell housing in a controlled manner at this point.
  • this focal beam can then pass through the passage and be diverted.
  • the focal beam passes through the passage
  • Energy storage has the advantage that no additional emergency cooling system has to be installed in the energy storage in addition to the standard cooling system. As already mentioned, this allows the total weight of the energy store to be significantly reduced. Preferably they are
  • a thermal paste can be used between the energy storage cells and the cooling system to improve the thermal conductivity of the Energy storage cells be introduced to the cooling system.
  • Energy storage cells are preferably designed as rechargeable battery cells, in particular as lithium-ion battery cells.
  • the energy store is thus a rechargeable lithium-ion battery.
  • the invention is not limited to a rechargeable lithium ion battery as an energy store.
  • the energy store can be used as a drive battery in motor vehicles or as another temporary battery
  • Energy storage are used. Furthermore, the energy store can also comprise several cooling systems. If an emergency opening device is opened due to thermal runaway of an energy storage cell and the coolant contained in the volume of the affected
  • Energy storage cell has been at least partially supplied, a first cooling system assigned to this energy storage cell does not have any
  • the energy store comprises further cooling systems in addition to this first cooling system, these can be further cooling systems
  • An advantageous embodiment of the energy store according to the invention provides that the energy storage cells are arranged on the cooling element, in particular the plate-shaped cooling element, in such a way that a longitudinal axis of the energy storage cells is essentially perpendicular to a cooling surface of the cooling element.
  • the fuse opening is arranged on a contact surface between the respective energy storage cell and the cooling element.
  • the energy store can have a frame or a frame-like energy storage housing, which the
  • Cooling element especially during the standard cooling of the
  • the energy storage cells can be cylindrical, prismatic or designed as pouch cells.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an inventive
  • Cooling system as a schematic sectional view
  • Fig. 2 shows a second embodiment of an inventive
  • Cooling system as a schematic sectional view
  • Fig. 3 shows a third embodiment of an inventive
  • Cooling system as a schematic sectional view
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of an inventive
  • Cooling system as a schematic sectional view
  • Fig. 5 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a cooling system 1 according to the invention as a schematic sectional illustration with a cell bottom 2 of an energy store shown above in a partial view.
  • the cooling system comprises a cooling element 3, which has a wall 31 and one of the
  • Wall 31 has a limited volume 32 through which a coolant flows.
  • the cooling element 3 is designed in the present embodiment as a cooler plate made of plastic and has an upper cooler wall 33, a lower cooler wall 34 and the upper cooler wall 33 and the lower cooler wall 34 interconnecting, the cooling element 3 traversing passage 4.
  • the passage 4 comprises a first
  • Passage opening 41 and a second passage opening 42 are circular in the present exemplary embodiment. Both
  • Passage openings 41, 42 are enclosed by an edge 411, 421.
  • the first passage opening 41 has a smaller one compared to the second passage opening 42
  • the passage 4 is tapered from the second passage opening 42 to the first passage opening 41.
  • the cooling system 1 also has an emergency opening device.
  • this emergency opening device comprises one arranged on the cooling element 3 in the region of the passage 4
  • the coolant outlet opening 5 is closed in the present exemplary embodiment, but can be opened in the event of a thermal runaway of the energy storage cell.
  • the closure element 6 is an insert made of injection-molded plastic, which is designed as a hollow body.
  • This insert 6 has a base surface 61, a top surface 62 and a jacket connecting the base surface 61 and the top surface 62 to one another.
  • the base area 61 and the top area 62 are in the present case
  • Embodiment formed circular The base area 61, the
  • the top surface 62 and the jacket 63 define an inner area 64 of the hollow body 6.
  • the base surface 61 has a first hollow body opening 611 and the top surface 62 has a second hollow body opening 621, the first hollow body opening 611 having a smaller inner diameter compared to the second hollow body opening 621.
  • the insert 6 is also approximately conical.
  • the jacket 63 On a jacket outer side facing away from the inner region 64, the jacket 63 comprises the first hollow body opening 611 and the second hollow body opening 621 circumferential locking units 7, 8.
  • the jacket 63 has a melting area 631 between the locking units 7, 8.
  • This melting area 631 completely covers the coolant outlet opening 5 and runs radially symmetrically around the circumference of the jacket 63 (not shown in FIG. 1).
  • this melting area 631 melts and thus opens the coolant outlet opening 5.
  • the latching units 7, 8 each have a projection 71, 81 that protrudes perpendicular to the outer side of the casing and encircles the casing 63 and each has an elastically deformable latching element 72, 73.
  • Latching elements 72, 82 form a receptacle 73, 83 for the edge 411, 421 enclosing either the first passage opening 41 or the second passage opening 42.
  • the first latching unit 7 initially comprises the first latching element 72 along the jacket 63 and then the first projection 71.
  • the second latching unit 8 starting from the second flare body opening 621 along the jacket 63, initially has the second
  • the two elastically deformable latching elements 72, 82 are designed as a flexurally elastic latching collar which completely encloses the jacket 63 of the flea body 6.
  • both projections 71, 81 each comprise a sealing element 9, 10, designed as a sealing ring, on a side facing the receptacles 73, 83, which is inserted into a casing 63 circumferential groove 91, 101 is used in this area.
  • the Cell bottom 2 of this energy storage cell has a securing opening 21, the securing opening 21 being assigned to the passage 4. More precisely, the securing opening 21 and the passage 4 and thus the inner region of the hollow body are arranged in alignment with one another.
  • the fuse opening 21 is in the present embodiment as
  • This focal ray first passes through the second hollow body opening 621, then passes the hollow body inner region 64 and leaves the hollow body via the first hollow body opening 611.
  • the jacket 63 has a taper in the melting area 631. So that the pressurized coolant can be directed in a targeted manner in the direction of the cell bottom 2, the first hollow body opening 611 has a smaller inner diameter than the second hollow body opening 621.
  • Figure 2 shows a second embodiment of the invention
  • Cooling system 1 as a schematic sectional illustration. This
  • the exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 in that the cooling element 3 is designed as a hose cooler.
  • This designed as a hose cooler cooling element 3 is on a
  • Hose carrier 11 applied so that the hose carrier 11 the Hose cooler 3 supports.
  • the passage 4 extends in this
  • the hose cooler 3 likewise comprises a wall 31 which delimits the volume 32 through which the coolant flows.
  • the wall 31 and the closure element 12 are made in one piece from elastomer
  • Material in the present case made of synthetic rubber.
  • Closure element 12 is arranged in the area of passage 4 in such a way that when it comes into contact with the focal beam, it moves away from the
  • Wall 31 detaches or melts and the coolant outlet opening 5 opens.
  • the coolant outlet opening 5 is distributed radially symmetrically around the circumference of the passage 4 (not shown in FIG. 2).
  • Figure 3 shows a third embodiment of the invention
  • Cooling system 1 as a sectional view.
  • This third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 and the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 in that the cooling element 3 is designed as a cooler plate made of two metal sheets 13, 14 made of aluminum, which in the area of their joint or their connection point 15 are firmly connected to one another by welding.
  • the first cooler plate 13 has a in the area of the passage 4
  • Coolant outlet opening 5 which is closed with a closure element 16 designed as a plug.
  • the plug 16 is made of plastic.
  • the stopper 16 has a first section 161 which is arranged in the coolant outlet opening 5, and a second section 162 which completely covers the coolant outlet opening 5.
  • the second section 162 of the plug 16 is arranged on an inside of the wall 31 facing the volume 32.
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of the invention
  • Cooling system 1 as a sectional view.
  • This fourth exemplary embodiment differs from the third exemplary embodiment shown in FIG. 3 in that the second section 162 of the plug 16 is located on an outer side of the wall 31 facing the passage
  • Coolant outlet opening 5 completely covered. In the event of a thermal runaway of the energy storage cell and an associated exit of the focal beam from the opened securing opening 21 into the passage 4, the heat acting on the plug 16 as a result of the
  • Focal jet of the stopper 16 melted and the coolant outlet opening 5 opened.
  • Figure 5 shows an embodiment of an inventive
  • This energy store 17 comprises a cooling system 1 according to the first embodiment, on which a plurality of energy storage cells 18, 19 are arranged in relation to one another so that a longitudinal axis of the energy storage cells 18, 19 is essentially perpendicular to a cooling surface of the cooling element 3 designed as a cooler plate (The present Figure 4 shows only two of the energy storage cells).
  • Each energy storage cell 18, 19 is enclosed by a cell housing 181, 191, the cell base 2 being a part of this cell housing 181, 191.
  • Cooling system 1 serves as standard cooling for the energy store 17.
  • a heat-conducting paste can be introduced between the cell bottom 2 and the cooling element 3. This thermal paste should not clog the respective passages 4 in which the insert 6 is arranged.
  • the energy storage cells 18, 19 and the cooling system 1 are enclosed by an energy storage housing 22, which ensures a heat-conducting contact between the energy storage cells 18, 19 and the cooling surface of the cooling system 1.
  • the energy storage housing 22 is in
  • present embodiment formed like a frame.
  • Energy storage cell 18, 19 has a securing opening 21 in the area of its cell bottom 2.
  • Energy storage cell 18, 19 it is essential in the present exemplary embodiment that the securing opening 21 of each energy storage cell 18, 19 and the respective passage 4 are arranged in alignment with one another.
  • the cooling system 1 can thus use the energy store 17 or the energy storage cells 18, 19 contained in it both in error-free operation of the
  • the energy storage cells 18, 19 are designed as rechargeable lithium-ion battery cells.
  • the energy store 17 is thus a rechargeable lithium-ion battery.

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Abstract

The invention relates to a cooling system (1) for an energy store, comprising at least one cooling element (3), which has a wall (31) and a volume (32) that is delimited from the wall (31) and through which a coolant can flow, wherein at least one passage (4) is introduced into the cooling element (3), which passage is separated at least in part from the volume (32) by the wall (31), wherein an emergency opening apparatus is associated with the passage (4), which emergency opening apparatus opens under the effect of heat and/or pressure and thus produces a fluidic connection between the volume (32) and the 10 passage (4), and to an energy store (17).

Description

Kühlsystem und Energiespeicher mit einem Kühlsystem Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für einen Energiespeicher, welcher zumindest ein Kühlelement aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Energiespeicher mit einem solchen Kühlsystem. Cooling system and energy store with a cooling system The invention relates to a cooling system for an energy store, which has at least one cooling element. The invention also relates to an energy store with such a cooling system.
Aus dem Stand der Technik sind Energiespeicher in Form von Lithium-Ionen- Batterien bekannt, beispielsweise als Energiespeicher für elektrisch Energy storage devices in the form of lithium-ion batteries are known from the prior art, for example as energy storage devices for electrical energy
angetriebene Fahrzeuge. Diese Lithium-Ionen-Batterien umfassen eine Vielzahl von als wiederaufladbare Batteriezellen ausgebildeten powered vehicles. These lithium-ion batteries include a large number of rechargeable battery cells
Energiespeicherzellen, die ein Zellgehäuse und zumindest zwei in dem Zellgehäuse angeordnete Elektroden aufweisen. Die Elektroden sind in dem Zellgehäuse im Fall von organischen Lithium-Ionen-Batterien von einem Elektrolyten auf Basis eines organischen Lösungsmittels oder Energy storage cells which have a cell housing and at least two electrodes arranged in the cell housing. The electrodes are in the cell housing in the case of organic lithium-ion batteries from an electrolyte based on an organic solvent or
Lösungsmittelgemischs umgeben. Surrounded solvent mixture.
Bei fehlerhafter Herstellung derartiger Energiespeicher, einer Beschädigung während des Betriebs oder einer Überbeanspruchung durch beispielsweise ein Überladen kann es zu einer irreversiblen Zersetzung von If such energy storage devices are incorrectly manufactured, if they are damaged during operation or if they are overstrained by, for example, overcharging, this can lead to irreversible decomposition of
Elektrolytkomponenten kommen. Beispielsweise kann eine oxidative Electrolyte components come. For example, an oxidative
Zersetzung des organischen Lösungsmittels an einer Elektrodenoberfläche stattfinden. Die während dieser Zersetzung gebildete Reaktionswärme und die dabei entstehenden gasförmigen Zersetzungsprodukte sind für ein Decomposition of the organic solvent take place on an electrode surface. The heat of reaction generated during this decomposition and the resulting gaseous decomposition products are for a
sogenanntes thermisches Durchgehen (in engl.: thermal runaway) und die dadurch resultierende Zerstörung der betroffenen wiederaufladbaren so-called thermal runaway and the resulting destruction of the affected rechargeable
Batteriezelle verantwortlich. Bei diesem thermischen Durchgehen finden eine sehr schnelle, lokale Erhitzung der betroffenen wiederaufladbaren Batteriezelle und eine damit verbundene Erhöhung eines Zellinnendrucks im Zellgehäuse der betroffenen wiederaufladbaren Batteriezelle statt. Das thermische Durchgehen endet meistens in einem unkontrollierten Aufbrechen bzw. Bersten des Battery cell responsible. During this thermal runaway, the affected rechargeable battery cell is heated very quickly and locally and there is an associated increase in the internal cell pressure in the cell housing of the rechargeable battery cell concerned. The thermal runaway usually ends in an uncontrolled breaking or bursting of the
Zellgehäuses und einem Ausbrennen der Elektrolytkomponenten. Dieser Vorgang kann schlagartig, in Form einer Explosion oder lokal mit der Bildung eines Brennstrahls, erfolgen. Cell housing and a burnout of the electrolyte components. This process can take place suddenly, in the form of an explosion or locally with the formation of a focal beam.
Um im Falle des thermischen Durchgehens das Abbrennen der jeweiligen wiederaufladbaren Batteriezelle kontrolliert ablaufen zu lassen und ein vollständiges Ausbrennen des Energiespeichers zu verhindern, weisen die wiederaufladbaren Batteriezellen zumeist jeweils eine Sollbruchstelle in Form einer Sicherungsöffnung auf. Diese Sicherungsöffnung öffnet sich beim Überschreiten eines kritischen Zellinnendrucks und verhindert dadurch das unkontrollierte Aufbrechen des Zellgehäuses der wiederaufladbaren In order to allow the respective rechargeable battery cell to burn off in a controlled manner in the event of thermal runaway and to prevent the energy store from being completely burned out, the rechargeable battery cells usually each have a predetermined breaking point in the form of a fuse opening. This safety opening opens when a critical internal cell pressure is exceeded and thus prevents the uncontrolled breaking of the cell housing of the rechargeable
Batteriezelle. Der erhöhte Zelleninnendruck, die hierfür verantwortlichen gasförmigen Zersetzungsprodukte und die dabei entstehende Battery cell. The increased internal pressure in the cells, the responsible gaseous decomposition products and the resulting
Reaktionswärme können sich in einen kontrollierten Brennstrahl entladen, welcher an der geöffneten Sicherungsöffnung der wiederaufladbaren The heat of reaction can be discharged into a controlled focal beam, which is attached to the opened fuse opening of the rechargeable
Batteriezelle austritt. Battery cell leaks.
Bei dem thermischen Durchgehen einer einzelnen wiederaufladbaren Batteriezelle besteht die Gefahr, dass die benachbarten wiederaufladbaren Batteriezellen so stark erhitzt werden, dass auch bei diesen das thermische Durchgehen erfolgen kann. Es kann somit eine Kettenreaktion ausgelöst werden, die erst endet, wenn keine wiederaufladbare Batteriezelle mehr im Wirkbereich der als erstes thermisch durchgegangenen Batteriezelle erhitzt werden kann. Im schlimmsten Fall führt das thermische Durchgehen zu einem kompletten Ausbrennen des Energiespeichers. Die Kettenreaktion kann durch ein zusätzliches Notkühlen des gesamten Energiespeichers unterbrochen werden, so dass nur eine einzelne oder wenige wiederaufladbare Batteriezellen im Fall des thermischen Durchgehens zerstört werden. Unter Umständen kann hierdurch erreicht werden, dass der Energiespeicher trotz des thermischen Durchgehens einer einzelnen wiederaufladbaren Batteriezelle weiterhin funktionsfähig bleibt. If an individual rechargeable battery cell is thermally runaway, there is a risk that the adjacent rechargeable battery cells will be heated to such an extent that thermal runaway can also take place in them. A chain reaction can thus be triggered which only ends when no more rechargeable battery cells can be heated in the effective area of the first battery cell that was thermally broken. In the worst case, the thermal runaway leads to a complete burnout of the energy storage device. The chain reaction can be interrupted by an additional emergency cooling of the entire energy storage device, so that only a single or a few rechargeable battery cells are destroyed in the event of thermal runaway. Under certain circumstances, this can ensure that the energy storage device continues to function despite the thermal runaway of an individual rechargeable battery cell.
Zur Kühlung des Energiespeichers im Fall eines thermischen Durchgehens ist aus dem Stand der Technik ein separates Notkühlsystem bekannt, das zusätzlich zu einem Standardkühlsystem in den Energiespeicher integriert ist. Dieses Notkühlsystem dient nur zur Notkühlung des Energiespeichers während des thermischen Durchgehens oder dergleichen. For cooling the energy store in the event of thermal runaway, a separate emergency cooling system is known from the prior art, which is integrated into the energy store in addition to a standard cooling system. This emergency cooling system is only used for emergency cooling of the energy store during thermal runaway or the like.
Beispielsweise geht aus der DE 20 2007 011 578 U1 eine Vorrichtung mit einem Energiespeicher und einer Klimaanlage hervor, bei welchem die Klimaanlage als Notkühlsystem fungiert und ihr Kreislaufmedium dem For example, DE 20 2007 011 578 U1 reveals a device with an energy store and an air conditioning system, in which the air conditioning system functions as an emergency cooling system and its circulating medium is the
Energiespeicher während des thermischen Durchgehens zuführt. Energy storage supplies during the thermal runaway.
Die WO 2011 054 582 A1 beschreibt einen Energiespeicher, in welchen bei Überschreiten einer kritischen Temperatur ein in einem Behälter enthaltenes verflüssigtes Gas eingeleitet wird. WO 2011 054 582 A1 describes an energy store into which a liquefied gas contained in a container is introduced when a critical temperature is exceeded.
Durch die Anwesenheit dieses zusätzlichen Notkühlsystems wird das The presence of this additional emergency cooling system makes that
Gesamtgewicht des Energiespeichers erhöht. Zudem wird im Fall eines thermischen Durchgehens einer einzelnen wiederaufladbaren Batteriezelle nicht nur die betroffene wiederaufladbare Batteriezelle gekühlt, sondern der gesamte Energiespeicher. Hierfür benötigen diese zusätzlichen Total weight of the energy storage increased. In addition, in the event of a single rechargeable battery cell thermal runaway, not only the affected rechargeable battery cell is cooled, but the entire energy store. For this you need additional
Notkühlsysteme ausreichend Kühlmittel, was sich wiederum ebenfalls negativ auf das Gesamtgewicht des Energiespeichers auswirkt. Emergency cooling systems have sufficient coolant, which in turn also has a negative effect on the total weight of the energy storage device.
Des Weiteren weisen derartige Notkühlsysteme häufig einen Furthermore, such emergency cooling systems often have a
Temperatursensor auf, der die Temperatur des Energiespeichers überwacht. Die von dem Temperatursensor bestimmte Temperatur wird an ein Thermomanagementsystem des Energiespeichers weitergeleitet, welches bei Überschreiten einer kritischen Temperatur das Notkühlsystem startet, so dass das Kühlmittel dem Energiespeicher zur Notkühlung zugeführt werden kann. Die Reaktionszeiten dieser Thermomanagementsysteme sind derart lang, dass die Kettenreaktion beim thermischen Durchgehen meist schon sehr weit fortgeschritten ist, bis das Kühlmittel die betroffenen wiederaufladbaren Batteriezellen erreicht. Temperature sensor that monitors the temperature of the energy store. The temperature determined by the temperature sensor is an Thermal management system of the energy storage device, which starts the emergency cooling system when a critical temperature is exceeded so that the coolant can be fed to the energy storage device for emergency cooling. The reaction times of these thermal management systems are so long that the chain reaction during thermal runaway is usually very far advanced by the time the coolant reaches the affected rechargeable battery cells.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem sowie einen Energiespeicher mit Kühlsystem der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass diese eine mit verringerter Reaktionszeit ablaufende und auf den Bereich des thermischen Durchgehens gerichtete Notkühlung bei gleichzeitiger Verringerung des Gesamtgewichts des Energiespeichers ermöglichen. The invention is therefore based on the object of further developing a cooling system and an energy store with a cooling system of the type mentioned at the outset in such a way that they enable emergency cooling that takes place with a reduced reaction time and is aimed at the area of thermal runaway while simultaneously reducing the total weight of the energy store.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kühlsystem mit den This object is achieved according to the invention by a cooling system with the
Merkmalen von Anspruch 1 und einem Energiespeicher mit den Merkmalen von Anspruch 15 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltung nehmen die Features of claim 1 and an energy store with the features of claim 15 solved. Take on an advantageous embodiment
Unteransprüche Bezug. Subclaims reference.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem für einen Energiespeicher weist zumindest ein Kühlelement auf, das eine Wandung und ein von der Wandung begrenztes und mit einem Kühlmittel durchström bares Volumen umfasst. In das Kühlelement ist zumindest ein Durchlass eingebracht, welcher durch die Wandung von dem Volumen zumindest teilweise getrennt ist. Vorzugsweise ist der Durchlass durch die Wandung vollständig von dem Volumen getrennt. Dem Durchlass ist eine Notöffnungsvorrichtung zugeordnet, die sich bei Einwirkung von Wärme und/oder Druck öffnet und dadurch eine The cooling system according to the invention for an energy store has at least one cooling element which comprises a wall and a volume that is delimited by the wall and through which a coolant can flow. At least one passage, which is at least partially separated from the volume by the wall, is made in the cooling element. The passage is preferably completely separated from the volume by the wall. An emergency opening device is assigned to the passage, which opens when exposed to heat and / or pressure and thereby a
strömungsleitende Verbindung zwischen dem Volumen und dem Durchlass herstellt. Establishes a flow-conducting connection between the volume and the passage.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem kann sowohl als Standardkühlsystem als auch als Notkühlsystem für einen Energiespeicher dienen, in welchem ein solches Kühlsystem verwendet wird. In einem im Wesentlichen fehlerfreien Betrieb dieses Energiespeichers ist die Notöffnungsvorrichtung geschlossen und das Kühlsystem fungiert als Standardkühlung für den Energiespeicher. The cooling system according to the invention can serve both as a standard cooling system and as an emergency cooling system for an energy store in which a such a cooling system is used. In an essentially error-free operation of this energy store, the emergency opening device is closed and the cooling system functions as standard cooling for the energy store.
Im Wesentlichen fehlerfrei bedeutet dabei, dass im Betrieb des Essentially error-free means that the
Energiespeichers keine Fehler auftreten, welche zu einem unzulässigen Druck- und/oder Temperaturanstieg über einen kritischen Wert in einer oder mehrerer seiner Energiespeicherzellen führen. Fehler des Energiespeichers oder einer seiner Energiespeicherzellen können, wie bereits zuvor Energy storage no errors occur which lead to an impermissible pressure and / or temperature rise above a critical value in one or more of its energy storage cells. As before, errors in the energy store or one of its energy storage cells can occur
beschrieben, bei fehlerhafter Fierstellung, Beschädigung oder described, in the event of an incorrect lowering position, damage or
Überbeanspruchung im Betrieb des Energiespeichers auftreten und zu einem thermischen Durchgehen einer oder mehrerer der Energiespeicherzellen führen (engl.: thermal runaway), der mit einem Druckanstieg im Innenbereich der Energiespeicherzelle und/oder mit einer Entzündung der Overstress occurs during operation of the energy storage and lead to a thermal runaway of one or more of the energy storage cells (English: thermal runaway), which with a pressure increase in the interior of the energy storage cell and / or with an ignition of the
Energiespeicherzelle verbunden ist. Energy storage cell is connected.
Insbesondere die Entzündung der Energiespeicherzelle kann zu einer Kettenreaktion in dem Energiespeicher und seiner teilweisen oder In particular, the ignition of the energy storage cell can lead to a chain reaction in the energy storage and its partial or
vollständigen Zerstörung führen. Kommt es in zumindest einer der lead to complete destruction. It comes in at least one of the
Energiespeicherzellen aufgrund eines solchen Fehlers zu einem internen Druck- und/oder Temperaturanstieg und übersteigt die interne Temperatur und/oder der interne Druck einen kritischen Wert, so öffnet sich die Energy storage cells due to such a fault to an internal pressure and / or temperature rise and if the internal temperature and / or the internal pressure exceeds a critical value, the opens
Notöffnungsvorrichtung, wodurch eine strömungsleitende Verbindung zwischen dem Volumen und dem Durchlass hergestellt wird. Dadurch wird das das Volumen durchströmende Kühlmittel, welches vorzugsweise unter Druck steht, der betroffenen Energiespeicherzelle zugeleitet. Flierdurch wird die betroffene Energiespeicherzelle vorzugsweise derart gekühlt, dass ein thermisches Durchgehen benachbarter Energiespeicherzellen verhindert werden kann. Das erfindungsgemäße Kühlsystem weist somit den Vorteil auf, dass es sowohl für die Standardkühlung des Energiespeichers in seinem im Wesentlichen fehlerfreien Betrieb als auch für die Notkühlung während des thermischen Durchgehens einer oder mehrerer Energiespeicherzelle verwendet werden kann. Dies wirkt sich positiv auf das Gesamtgewicht eines Energiespeichers aus, in welchem ein solches Kühlsystem verbaut ist. Da die Notöffnungsvorrichtung bereits durch die Einwirkung von Wärme und/oder Druck geöffnet werden kann, kann auf einen zusätzlichen Temperatur- und/oder Drucksensor in dem Energiespeicher verzichtet werden. Vielmehr reagiert die Notöffnungsvorrichtung direkt und im Wesentlichen ohne Emergency opening device, whereby a flow-conducting connection is established between the volume and the passage. As a result, the coolant flowing through the volume, which is preferably under pressure, is fed to the energy storage cell concerned. As a result, the affected energy storage cell is preferably cooled in such a way that a thermal runaway of neighboring energy storage cells can be prevented. The cooling system according to the invention thus has the advantage that it can be used both for standard cooling of the energy store in its essentially fault-free operation and for emergency cooling during the thermal runaway of one or more energy storage cells. This has a positive effect on the total weight of one Energy storage, in which such a cooling system is installed. Since the emergency opening device can already be opened by the action of heat and / or pressure, an additional temperature and / or pressure sensor in the energy store can be dispensed with. Rather, the emergency opening device reacts directly and essentially without
Verzögerung. Hierdurch wird die Reaktionszeit des Kühlsystems im Fall eines thermischen Durchgehens deutlich verkürzt, so dass eine Kettenreaktion teilweise oder sogar vollständig verhindert werden kann. Delay. This significantly shortens the reaction time of the cooling system in the event of a thermal runaway, so that a chain reaction can be partially or even completely prevented.
Hierbei ist insbesondere vorteilhaft, dass für die Funktion der Notkühlung keinerlei aktive Komponenten, Sensoren oder andere elektrische It is particularly advantageous here that no active components, sensors or other electrical components whatsoever are used for the emergency cooling function
Bauelemente benötigt werden. Für die Funktion der Notkühlung bedarf es auch keinerlei zusätzliche elektrische Energie. Components are required. No additional electrical energy is required for the emergency cooling to function.
Der Durchlass kann dabei einen kreisförmigen, elliptischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Zudem kann er auch konisch ausgebildet sein. The passage can have a circular, elliptical or rectangular cross section. In addition, it can also be conical.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen In a first advantageous embodiment of the invention
Kühlsystems umfasst die Notöffnungsvorrichtung eine im Bereich des The emergency opening device comprises a cooling system in the area of the
Durchlasses eingebrachte Kühlmittelaustrittsöffnung und ein die Passage introduced coolant outlet opening and a die
Kühlmittelaustrittsöffnung verschließendes Verschlusselement. Dieses Verschlusselement löst sich beim Einwirken von Druck und/oder Temperatur von der Kühlmittelaustrittsöffnung ab, wodurch die fluidleitende Verbindung zwischen dem Volumen und dem Durchlass gebildet wird und Kühlmittel aus dem Volumen in den Durchlass austreten kann. Das Kühlelement kann plattenförmig ausgebildet sein, wobei der Durchlass durchquerend von einer ersten Kühlerwandung zu einer der ersten Kühlerwandung im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Kühlerwandung des Kühlelements in dem Kühlelement eingebracht ist. Closure element closing the coolant outlet opening. This closure element becomes detached from the coolant outlet opening when pressure and / or temperature act, as a result of which the fluid-conducting connection is formed between the volume and the passage and coolant can exit from the volume into the passage. The cooling element can be designed in the form of a plate, the passage being introduced into the cooling element, crossing from a first cooler wall to a second cooler wall of the cooling element which is essentially opposite the first cooler wall.
Um die Zuleitung des Kühlmittels vom Volumen des Kühlelements durch die Kühlmittelaustrittsöffnung in den Durchlass und hin zur Energiespeicherzelle zu verbessern, kann die Kühlmittelaustrittsöffnung düsenförmig ausgebildet sein. Das Verschlusselement der Notöffnungsvorrichtung ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems als Stopfen ausgebildet. Dabei kann der Stopfen als separates Bauteil hergestellt sein, welches während der Endfertigung des Kühlelements in die In order to improve the supply of the coolant from the volume of the cooling element through the coolant outlet opening into the passage and towards the energy storage cell, the coolant outlet opening can be designed in the shape of a nozzle. In a further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention, the closure element of the emergency opening device is designed as a plug. The plug can be manufactured as a separate component, which is inserted into the cooling element during the final production of the cooling element
Kühlmittelaustrittsöffnung eingesteckt wird. Coolant outlet opening is inserted.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen In a further advantageous embodiment of the invention
Kühlsystems weist der Stopfen einen ersten Abschnitt, der in der Cooling system, the plug has a first portion that is in the
Kühlmittelaustrittsöffnung angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt auf, der die Kühlmittelaustrittsöffnung zumindest abschnittsweise überdeckt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems sieht vor, dass der zweite Abschnitt die Kühlmittelaustrittsöffnung auf einer dem Durchlass zugewandten Außenseite der Wandung zumindest abschnittsweise überdeckt. Durch die Einwirkung von Temperatur kann der Stopfen in diesem Fall durch beispielsweise Schmelzen von der Kühlmittelaustrittsöffnung abgelöst werden. Coolant outlet opening is arranged, and a second section which covers the coolant outlet opening at least in sections. A further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention provides that the second section covers the coolant outlet opening at least in sections on an outer side of the wall facing the passage. As a result of the action of temperature, the plug can in this case be detached from the coolant outlet opening, for example by melting.
Im Gegensatz dazu sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems vor, dass der zweite Abschnitt die In contrast, a further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention provides that the second section the
Kühlmittelaustrittsöffnung auf einer dem Volumen zugewandten Innenseite der Wandung zumindest abschnittsweise überdeckt. Ist der zweite Abschnitt auf einer dem Volumen zugewandten Innenseite der Wandung angeordnet, so kann der Stopfen durch die Einwirkung von Druck in das Volumen des Coolant outlet opening covered at least in sections on an inner side of the wall facing the volume. If the second section is arranged on an inside of the wall facing the volume, the stopper can, by the action of pressure, in the volume of the
Kühlelements eingedrückt und/oder durch die Einwirkung von Wärme geschmolzen werden. Cooling element pressed in and / or melted by the action of heat.
Das Verschlusselement ist in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems als Einsatz ausgebildet, der abschnittsweise die Wandung des Kühlelements bildet und den Durchlass begrenzt. In diesem Fall kann der Einsatz ebenfalls als separates Bauteil gefertigt werden und in den Durchlass des Kühlelements bei der Endfertigung des Kühlsystems eingesetzt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems sieht vor, dass der Einsatz als Hohlkörper ausgebildet ist. Dieser Hohlkörper weist eine Grundfläche mit einer ersten Hohlkörperöffnung, eine Deckfläche mit einer zweiten Hohlkörperöffnung und einen die Grundfläche und die Deckfläche miteinander verbindenden Mantel auf. Die Grundfläche, die Deckfläche und der Mantel definieren einen Innenbereich des Hohlkörpers. Aus dem Mantel sind bei dieser Ausgestaltung die Hohlkörperöffnungen im Wesentlichen umlaufende Rasteinheiten ausgebildet, wobei die Rasteinheiten auf einer dem Innenbereich abgewandten Mantelaußenseite ausgebildet sind und wobei zwischen den Rasteinheiten zumindest ein die In a further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention, the closure element is designed as an insert which, in sections, forms the wall of the cooling element and delimits the passage. In this case, the insert can also be manufactured as a separate component and inserted into the passage of the cooling element during the final manufacture of the cooling system. Another advantageous embodiment of the cooling system according to the invention provides that the insert is designed as a hollow body. This hollow body has a base surface with a first hollow body opening, a top surface with a second hollow body opening and a jacket connecting the base surface and the top surface to one another. The base area, the top area and the jacket define an inner area of the hollow body. In this embodiment, the hollow body openings are formed from the casing, essentially circumferential latching units, the latching units being formed on a casing outer side facing away from the inner area and at least one die between the latching units
Kühlmittelaustrittsöffnung im Wesentlichen überdeckender Schmelzbereich angeordnet ist. Coolant outlet opening is arranged substantially overlapping melting area.
Der Einsatz wird hierbei derart in den Durchlass eingeführt, bzw. eingesteckt, dass die erste Hohlkörperöffnung im Bereich einer ersten Durchlassöffnung und die zweite Hohlkörperöffnung im Bereich einer zweiten Durchlassöffnung des Durchlasses angeordnet sind. Die Deckfläche und/oder die Grundfläche schließen vorzugsweise im Wesentlichen bündig mit einer auf beiden Seiten des Durchlasses angrenzenden Kühlerwandung des Kühlelements ab. Im Wesentlichen bündig bedeutet, dass der Mantel des Hohlkörpers im Bereich der Deckfläche und/oder der Grundfläche gar nicht oder nur geringfügig aus dem Durchlass hervorsteht. Hierdurch kann vermieden werden, dass zwischen dem Kühlsystem und den Energiespeicherzellen des The insert is inserted or inserted into the passage in such a way that the first hollow body opening is arranged in the region of a first passage opening and the second hollow body opening is arranged in the region of a second passage opening of the passage. The top surface and / or the base surface preferably terminate essentially flush with a cooler wall of the cooling element that is adjacent on both sides of the passage. Essentially flush means that the jacket of the hollow body in the area of the top surface and / or the base surface does not protrude or protrudes only slightly from the passage. This can avoid that between the cooling system and the energy storage cells of the
Energiespeichers ein zu großer Abstand bzw. Hohlraum entsteht, der die Wärmeableitung von den Energiespeicherzellen zu dem Kühlsystem während der Standardkühlung des Energiespeichers behindern würde. Energy storage a too large distance or cavity arises, which would hinder the dissipation of heat from the energy storage cells to the cooling system during the standard cooling of the energy storage.
Zur leichteren Einsteckbarkeit des als Hohlkörper ausgebildeten Einsatzes in den Durchlass kann der Hohlkörper aus elastomerem Kunststoff ausgebildet sein. Die Grundfläche und die Deckfläche des Einsatzes sind unabhängig voneinander vorzugsweise kreisförmig, elliptisch oder rechteckig. Sind sowohl die Grundfläche als auch die Deckfläche kreisförmig ausgebildet, so kann der Einsatz zylinderförmig ausgebildet sein. Die Form der Grundfläche und der Deckfläche wird dabei in Abhängigkeit von der Geometrie des Durchlasses gewählt. Weist der Durchlass eine zylindrische und/oder konische Form auf, so wird ein Einsatz in Form eines Flohlzylinders in den Durchlass eingesteckt. The hollow body can be made of elastomeric plastic for easier insertion of the insert, which is embodied as a hollow body, into the passage. The base area and the top area of the insert are preferably circular, elliptical or rectangular, independently of one another. If both the base and the top surface are circular, the insert can be cylindrical. The shape of the base and the top surface is selected depending on the geometry of the passage. If the passage has a cylindrical and / or conical shape, then an insert in the form of a Flohl cylinder is inserted into the passage.
Im Schmelzbereich weist der Mantel vorzugsweise eine verringerte In the melting range, the jacket preferably has a reduced
Wandstärke auf, die ein Schmelzen oder Aufbrechen des Mantels im Wall thickness that melts or breaks the jacket in
Schmelzbereich erleichtert. Der Schmelzbereich umläuft den Mantel des Einsatzes vorzugsweise teilweise oder vollständig. Flandelt es sich bei dem Einsatz um einen Hohlzylinder, so kann der Schmelzbereich zwischen den beiden Rastelementen rotationssymmetrisch oder segmentweise um den Umfang des Flohlzylinders verteilt sein. Weiterhin kann der Mantel des Easier melting range. The melting area preferably runs partially or completely around the jacket of the insert. If the insert is a hollow cylinder, the melting area between the two latching elements can be distributed rotationally symmetrically or in segments around the circumference of the Flohl cylinder. Furthermore, the jacket of the
Einsatzes im Schmelzbereich eine Verjüngung aufweisen, so dass der Schmelzbereich eine exponierte Lage im Durchlass einnimmt. Insert in the melting area have a taper, so that the melting area occupies an exposed position in the passage.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems sieht vor, dass die Rasteinheit eine im Wesentlichen senkrecht zur Another advantageous embodiment of the cooling system according to the invention provides that the locking unit is essentially perpendicular to the
Mantelaußenseite vorstehende und den Mantel umlaufende Auskragung sowie zumindest ein elastisch verformbares Rastelement aufweist. Die Has jacket outer side protruding and the jacket circumferential projection and at least one elastically deformable latching element. The
Auskragung und das Rastelement bilden eine Aufnahme für einen entweder die erste oder die zweite Durchlassöffnung umschließenden Rand der The projection and the locking element form a receptacle for an edge of the enclosing either the first or the second passage opening
Wandung aus. Bei der Endfertigung des Kühlelements wird der Einsatz durch die erste oder die zweite Durchlassöffnung in den Durchlass eingesteckt. Um zu verhindern, dass das Rastelement während des Einsteckens an dem die jeweilige Durchlassöffnung umschließenden Rand hängen oder in der Wall from. During the final production of the cooling element, the insert is inserted into the passage through the first or the second passage opening. In order to prevent the locking element from hanging on the edge surrounding the respective passage opening or in the
Durchlassöffnung feststecken bleibt, kann das Rastelement aufgrund seiner Elastizität beim Durchtritt durch die jeweilige Durchlassöffnung deformiert werden. Nach dem Durchtritt durch die jeweilige Durchlassöffnung nimmt es wieder seine ursprüngliche Form an. Somit erleichtert die elastische The passage opening remains stuck, the latching element can be deformed due to its elasticity when passing through the respective passage opening. After passing through the respective passage opening, it returns to its original shape. Thus, the elastic facilitates
Verformbarkeit des Rastelements das Einstecken des Hohlkörpers in den Durchlass. Nachdem der die jeweilige Durchlassöffnung umschließende Rand in der Aufnahme, d.h. zwischen der Auskragung und dem Rastelement aufgenommen wurde, wird er von dem Rastelement dichtend gegen die Auskragung gepresst, so dass kein Kühlmittel aus dem Volumen des Deformability of the locking element, the insertion of the hollow body into the Passage. After the edge surrounding the respective passage opening has been received in the receptacle, ie between the projection and the locking element, it is pressed sealingly against the projection by the locking element so that no coolant is removed from the volume of the
Kühlelements über die Rasteinheit austreten kann. Cooling element can emerge via the locking unit.
Das Rastelement kann als biegeelastischer Rastkragen ausgebildet sein, der den Mantel des Hohlkörpers teilweise oder vollständig umschließt. Hierdurch wird ein optimaler Sitz des Hohlkörpers im Durchlass erreicht. The latching element can be designed as a flexurally elastic latching collar which partially or completely encloses the jacket of the hollow body. This achieves an optimal fit of the hollow body in the passage.
Die Dichtigkeit zwischen dem Einsatz und dem Durchlass des Kühlelements kann dadurch verbessert werden, dass in einer weiteren vorteilhaften The tightness between the insert and the passage of the cooling element can be improved in that in a further advantageous
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems der Auskragung auf einer der Aufnahme zugewandten Seite ein Dichtelement zugeordnet ist. Das Dichtelement kann insbesondere als Dichtring ausgebildet sein. Die Design of the cooling system according to the invention, a sealing element is assigned to the projection on a side facing the receptacle. The sealing element can in particular be designed as a sealing ring. The
Auskragung kann auf einer der Aufnahme zugewandten Seite eine den Mantel umlaufende Nut aufweisen, in welche das Dichtelement eingesetzt ist. The projection can have a groove running around the jacket on a side facing the receptacle, into which the sealing element is inserted.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen In a further advantageous embodiment of the invention
Batteriespeichers sind die Energiespeicherzellen und das Kühlsystems solcherart zueinander angeordnet, dass sich die zweite Hohlkörperöffnung des in den Durchlass eingesteckten Einsatzes auf einer der In the battery store, the energy storage cells and the cooling system are arranged with respect to one another in such a way that the second hollow body opening of the insert inserted into the passage is on one of the
Sicherungsöffnung zugewandten Seite des Kühlelements befindet. In diesem Fall ist die erste Hohlkörperöffnung auf einer der Sicherungsöffnung Fuse opening facing side of the cooling element is located. In this case, the first hollow body opening is on one of the securing openings
abgewandten Seite des Kühlelements angeordnet. Somit wird ein aus der Sicherungsöffnung austretender Brennstrahl zunächst durch die zweite arranged away from the side of the cooling element. Thus, a focal beam emerging from the fuse opening is first through the second
Hohlkörperöffnung geleitet, passiert daraufhin den Innenbereich des Passed through the hollow body opening, then the interior of the
Einsatzes und verlässt letztlich den Einsatz durch die erste Deployment and ultimately leaves deployment through the first
Hohlkörperöffnung. Hollow body opening.
Damit das in dem Volumen enthaltene und unter Druck stehende Kühlmittel bei dem thermischen Durchgehen der Energiespeicherzelle in Richtung der geöffneten Sicherungsöffnung gelenkt werden kann, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems vor, dass die erste Hohlkörperöffnung ein im Vergleich zur zweiten Hohlkörperöffnung geringeres lichtes Maß aufweist. Sofern der Einsatz eine kreisförmige So that the coolant contained in the volume and which is under pressure can be directed in the direction of the opened fuse opening during the thermal runaway of the energy storage cell, another provides According to an advantageous embodiment of the cooling system according to the invention, the first hollow body opening has a smaller clear dimension compared to the second hollow body opening. Unless the insert is circular
Deckfläche und eine kreisförmige Grundfläche umfasst, weist die erste Hohlkörperöffnung einen im Vergleich zur zweiten Hohlkörperöffnung geringeren Innendurchmesser auf. In beiden Fällen kann der Mantel von der zweiten Hohlkörperöffnung zur ersten Hohlkörperöffnung im Wesentlichen konisch zulaufend ausgebildet sein und eignet sich daher zum Einstecken in einen konisch ausgebildeten Durchlass. Des Weiteren kann der Einsatz im Bereich einer die zweite Hohlkörperöffnung umlaufenden zweiten Rasteinheit eine im Vergleich zu einer die erste Hohlkörperöffnung umlaufenden ersten Rasteinheit größere Außenabmessungen aufweisen. Comprising a top surface and a circular base surface, the first hollow body opening has a smaller inner diameter compared to the second hollow body opening. In both cases, the jacket can be designed to taper essentially conically from the second hollow body opening to the first hollow body opening and is therefore suitable for insertion into a conically designed passage. Furthermore, the insert in the area of a second latching unit encircling the second hollow body opening can have larger external dimensions compared to a first latching unit encircling the first hollow body opening.
Um eine erleichterte Einsteckbarkeit des Einsatzes in den Durchlass des Kühlelements zu gewährleisten, weist die erste Rasteinheit in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems ausgehend von der ersten Hohlkörperöffnung entlang des Mantels zunächst ein erstes Rastelement und daran anschließend eine erste Auskragung auf. Im In order to ensure easier insertion of the insert into the passage of the cooling element, the first latching unit in a further advantageous embodiment of the cooling system according to the invention, starting from the first hollow body opening along the jacket, initially has a first latching element and then a first projection. in the
Gegensatz dazu weist die zweite Rasteinheit ausgehend von der zweiten Hohlkörperöffnung entlang des Mantels zunächst eine zweite Auskragung und daran anschließend ein zweites Rastelement auf. Beim Einstecken des Einsatzes von Seiten der zweiten Durchlassöffnung in den Durchlass werden das erste Rastelement und das zweite Rastelement jeweils an den beiden die Durchlassöffnung umgebenden Rändern aufgrund ihrer Elastizität deformiert, bevor die beiden Ränder in die von den Rasteinheiten ausgebildeten In contrast to this, starting from the second hollow body opening along the jacket, the second latching unit initially has a second projection and then a second latching element. When inserting the insert from the side of the second passage opening into the passage, the first locking element and the second locking element are deformed at the two edges surrounding the passage opening due to their elasticity before the two edges are formed by the locking units
Aufnahmen aufgenommen werden und die Rastelemente wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Recordings are recorded and the locking elements return to their original shape.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems sieht vor, dass das Verschlusselement aus Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer ausgebildet ist. Insbesondere wenn das Verschlusselement als separates Bauteil ausgebildet ist, welches in den Durchlass eingebracht wird, kann es als Spritzgussformteil ausgebildet sein. Die Wandung des Kühlelements ist in einer weiteren vorteilhaften Another advantageous embodiment of the cooling system according to the invention provides that the closure element is made from plastic, in particular from an elastomer. In particular if the closure element is designed as a separate component that is introduced into the passage, it can be designed as an injection molded part. The wall of the cooling element is advantageous in a further
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kühlsystems aus Metall, Design of the cooling system according to the invention made of metal,
vorzugsweise aus Blech ausgebildet. Alternativ kann die Wandung des Kühlelementes auch aus Kunststoff ausgebildet sein. preferably formed from sheet metal. Alternatively, the wall of the cooling element can also be made of plastic.
Die Wandung des Kühlelements kann dabei zumindest zwei Bleche aus Metall, insbesondere Aluminium, oder einer Metalllegierung umfassen, die vorzugsweise im Bereich des Durchlasses, insbesondere im Bereich der Kühlmittelaustrittsöffnung durch beispielsweise Schweißen miteinander verbunden sind. Zumindest ein erstes Blech kann zur Ausbildung des The wall of the cooling element can comprise at least two sheets of metal, in particular aluminum, or a metal alloy, which are preferably connected to one another in the area of the passage, in particular in the area of the coolant outlet opening, for example by welding. At least a first sheet can be used to form the
Durchlasses umgeformt oder spanend bearbeitet sein. Passage be formed or machined.
Weiterhin kann das Kühlelement auch als Schlauchkühler ausgebildet sein, der auf einem Schlauchträger angeordnet ist. In diesem Fall weist der Furthermore, the cooling element can also be designed as a hose cooler which is arranged on a hose carrier. In this case, the
Schlauchträger einen zu dem Durchlass des Schlauchkühlers Hose carrier one to the passage of the hose cooler
komplementären Durchlass auf. Das bedeutet, dass sich der Durchlass durch den Schlauchkühler und den Schlauchträger hindurch erstreckt. Der complementary passage. This means that the passage extends through the hose cooler and the hose carrier. The
Schlauchkühler ist vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere synthetischem Kautschuk ausgebildet. Der Schlauchträger kann aus spritzgegossenem Kunststoff ausgebildet sein und dient zur Stabilisierung des Schlauchkühlers. The hose cooler is preferably made of plastic, in particular synthetic rubber. The hose carrier can be made of injection-molded plastic and is used to stabilize the hose cooler.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen In a further advantageous embodiment of the invention
Kühlsystems sind das Verschlusselement und die Wandung einteilig ausgebildet. Einteilig bedeutet, dass das Verschlusselement und die Cooling system, the closure element and the wall are formed in one piece. One-piece means that the closure element and the
Wandung des Kühlelements aus demselben Material ausgebildet sind oder dass die Wandung eine Kühlmittelaustrittsöffnung aufweist, an welche das Verschlusselement angespritzt wurde. Dieses Verschlusselement ist durch die Einwirkung von Wärme und/oder Druck von der Wandung ablösbar, um die Kühlmittelaustrittsöffnung in der Wandung während einer Notkühlung der Energiespeicherzellen zu öffnen. Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht einen Energiespeicher vor, der eine Vielzahl an Energiespeicherzellen und ein Kühlsystem umfasst. Die Wall of the cooling element are formed from the same material or that the wall has a coolant outlet opening onto which the closure element has been injected. This closure element can be detached from the wall by the action of heat and / or pressure in order to open the coolant outlet opening in the wall during emergency cooling of the energy storage cells. Another aspect of the invention provides an energy store comprising a plurality of energy storage cells and a cooling system. The
Energiespeicherzellen weisen jeweils ein Zellgehäuse und zumindest eine dem Zellgehäuse zugeordnete Sicherungsöffnung auf. Das Kühlsystem weist zumindest die zuvor genannten Merkmale des erfindungsgemäßen Energy storage cells each have a cell housing and at least one securing opening assigned to the cell housing. The cooling system has at least the aforementioned features of the invention
Kühlsystems auf oder ein oder mehrere Merkmale, welche Gegenstand von vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kühlsystems sind. Die Sicherungsöffnung ist jeweils einem Durchlass eines Kühlelements des Kühlsystems zugeordnet. Die Sicherungsöffnung kann als Berstsicherung, insbesondere als Berstmembran oder Berstscheibe ausgebildet sein. Bei der Berstsicherung handelt es sich um eine Sollbruchstelle im Zellgehäuse der Energiespeicherzelle, die die Energiespeicherzelle vor erhöhtem Cooling system on or one or more features which are the subject of advantageous embodiments of the cooling system according to the invention. The securing opening is each assigned to a passage of a cooling element of the cooling system. The safety opening can be designed as a burst safety device, in particular as a bursting membrane or bursting disc. The burst protection is a predetermined breaking point in the cell housing of the energy storage cell, which the energy storage cell from increased
Zelleninnendruck schützt, indem sie bei Erreichen eines kritischen Internal cell pressure protects it by reaching a critical level
Zelleninnendrucks zerbirst und so ein unkontrolliertes Aufbrechen bzw. Cell internal pressure bursts and thus an uncontrolled breakup or
Bersten des Zellgehäuses verhindert. Ein solcher Überdruck kann Rupture of the cell housing prevented. Such an overpressure can
beispielsweise durch eine Entzündung oder eine gasbildende Zersetzung eines in der Energiespeicherzelle enthaltenen Lösungsmittelgemischs entstehen. Wenn die Berstsicherung durch einen erhöhten Zelleninnendruck zerbirst, dann kann im Brandfall der Energiespeicherzelle ein Brennstrahl kontrolliert an dieser Stelle aus dem Zellgehäuse austreten. Indem die for example, by ignition or gas-forming decomposition of a solvent mixture contained in the energy storage cell. If the burst protection bursts due to an increased internal pressure in the cell, then in the event of a fire in the energy storage cell, a combustion beam can exit the cell housing in a controlled manner at this point. By the
Sicherungsöffnung dem Durchlass zugeordnet ist, kann dieser Brennstrahl daraufhin durch den Durchlass hindurchtreten und abgeleitet werden. Beim Durchtritt des Brennstrahls durch den Durchlass wird die Safety opening is assigned to the passage, this focal beam can then pass through the passage and be diverted. When the focal beam passes through the passage, the
Notöffnungsvorrichtung geöffnet und ermöglicht somit eine Notkühlung der thermisch durchgehenden Energiespeicherzelle. Ein solcher Energiespeicher weist gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Emergency opening device opened and thus enables emergency cooling of the thermally continuous energy storage cell. Such an energy store has compared to those known from the prior art
Energiespeichern den Vorteil auf, dass kein zusätzliches Notkühlsystem neben dem Standardkühlsystem in dem Energiespeicher verbaut werden muss. Wie bereits zuvor erwähnt, lässt sich dadurch das Gesamtgewicht des Energiespeichers deutlich reduzieren. Vorzugsweise sind die Energy storage has the advantage that no additional emergency cooling system has to be installed in the energy storage in addition to the standard cooling system. As already mentioned, this allows the total weight of the energy store to be significantly reduced. Preferably they are
Energiespeicherzellen des Energiespeichers auf dem Kühlsystem angeordnet. Dabei kann zwischen den Energiespeicherzellen und dem Kühlsystem eine Wärmeleitpaste zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit von den Energiespeicherzellen zum Kühlsystem eingebracht sein. Die Energy storage cells of the energy store arranged on the cooling system. A thermal paste can be used between the energy storage cells and the cooling system to improve the thermal conductivity of the Energy storage cells be introduced to the cooling system. The
Energiespeicherzellen sind vorzugsweise als wiederaufladbare Batteriezellen, insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet. Im letztgenannten Fall ist der Energiespeicher somit eine wiederaufladbare Lithium-Ionen- Batterie. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine wiederaufladbare Lithium- lonen-Batterie als Energiespeicher begrenzt. Der Energiespeicher kann als Antriebsbatterie in Kraftfahrzeugen oder als sonstiger, temporärer Energy storage cells are preferably designed as rechargeable battery cells, in particular as lithium-ion battery cells. In the last-mentioned case, the energy store is thus a rechargeable lithium-ion battery. However, the invention is not limited to a rechargeable lithium ion battery as an energy store. The energy store can be used as a drive battery in motor vehicles or as another temporary battery
Energiespeicher verwendet werden. Weiterhin kann der Energiespeicher auch mehrere Kühlsysteme umfassen. Sofern eine Notöffnungsvorrichtung aufgrund eines thermischen Durchgehens einer Energiespeicherzelle geöffnet und das in dem Volumen enthaltene Kühlmittel der betroffenen Energy storage are used. Furthermore, the energy store can also comprise several cooling systems. If an emergency opening device is opened due to thermal runaway of an energy storage cell and the coolant contained in the volume of the affected
Energiespeicherzelle zumindest teilweise zugeleitet worden ist, weist ein dieser Energiespeicherzelle zugeordnetes erstes Kühlsystem keine Energy storage cell has been at least partially supplied, a first cooling system assigned to this energy storage cell does not have any
ausreichende Kühlkapazität mehr für die Standardkühlung der weiteren, diesem Kühlsystem zugeordneten, noch intakten Energiespeicherzellen auf. Indem der Energiespeicher neben diesem ersten Kühlsystem noch weitere Kühlsysteme umfasst, können die diesen weiteren Kühlsystemen sufficient cooling capacity for the standard cooling of the further, still intact energy storage cells assigned to this cooling system. Since the energy store comprises further cooling systems in addition to this first cooling system, these can be further cooling systems
zugeordneten Energiespeicherzellen immer noch ausreichend associated energy storage cells are still sufficient
standardgekühlt werden. be standard cooled.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichers sieht vor, dass die Energiespeicherzellen auf dem Kühlelement, insbesondere dem plattenförmigen Kühlelement derart zueinander angeordnet sind, dass eine Längsachse der Energiespeicherzellen im Wesentlichen senkrecht zu einer Kühlfläche des Kühlelements steht. Die Sicherungsöffnung ist in diesem Fall an einer Kontaktfläche zwischen der jeweiligen Energiespeicherzelle und dem Kühlelement angeordnet. Der Energiespeicher kann einen Rahmen, bzw. ein rahmenartiges Energiespeichergehäuse aufweisen, welches die An advantageous embodiment of the energy store according to the invention provides that the energy storage cells are arranged on the cooling element, in particular the plate-shaped cooling element, in such a way that a longitudinal axis of the energy storage cells is essentially perpendicular to a cooling surface of the cooling element. In this case, the fuse opening is arranged on a contact surface between the respective energy storage cell and the cooling element. The energy store can have a frame or a frame-like energy storage housing, which the
Energiespeicherzellen in ihrer Gesamtheit umschließt und einen Energy storage cells in their entirety encloses and one
wärmeleitenden Kontakt zwischen den Energiespeicherzellen und dem heat-conducting contact between the energy storage cells and the
Kühlelement insbesondere während der Standardkühlung des Cooling element especially during the standard cooling of the
Energiespeichers sicherstellen. Die Energiespeicherzellen können zylindrisch, prismatisch oder als Pouch- Zellen ausgebildet sein. Ensure energy storage. The energy storage cells can be cylindrical, prismatic or designed as pouch cells.
Einige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kühlsystems, bzw. des erfindungsgemäßen Energiespeichers werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch: Some configurations of the cooling system according to the invention or the energy store according to the invention are explained in more detail below with reference to the figures. These show, each schematically:
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 1 shows a first embodiment of an inventive
Kühlsystems als schematische Schnittdarstellung; Cooling system as a schematic sectional view;
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 2 shows a second embodiment of an inventive
Kühlsystems als schematische Schnittdarstellung; Cooling system as a schematic sectional view;
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 3 shows a third embodiment of an inventive
Kühlsystems als schematische Schnittdarstellung; Cooling system as a schematic sectional view;
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 4 shows a fourth embodiment of an inventive
Kühlsystems als schematische Schnittdarstellung; Cooling system as a schematic sectional view;
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fig. 5 shows an embodiment of an inventive
Energiespeichers, der ein Kühlsystem gemäß dem ersten Energy storage device that has a cooling system according to the first
Ausführungsbeispiel aufweist, als schematische Schnittdarstellung. Has embodiment, as a schematic sectional illustration.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlsystems 1 als schematische Schnittdarstellung mit einem darüber in Teilansicht gezeigten Zellboden 2 eines Energiespeichers. Das Kühlsystem umfasst ein Kühlelement 3, das eine Wandung 31 und ein von der FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a cooling system 1 according to the invention as a schematic sectional illustration with a cell bottom 2 of an energy store shown above in a partial view. The cooling system comprises a cooling element 3, which has a wall 31 and one of the
Wandung 31 begrenztes und mit einem Kühlmittel durchströmten Volumen 32 aufweist. Wall 31 has a limited volume 32 through which a coolant flows.
Das Kühlelement 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kühlerplatte aus Kunststoff ausgebildet und weist eine obere Kühlerwandung 33, eine untere Kühlerwandung 34 und einen die obere Kühlerwandung 33 und die untere Kühlerwandung 34 miteinander verbindenden, das Kühlelement 3 durchquerenden, Durchlass 4 auf. Der Durchlass 4 umfasst eine erste The cooling element 3 is designed in the present embodiment as a cooler plate made of plastic and has an upper cooler wall 33, a lower cooler wall 34 and the upper cooler wall 33 and the lower cooler wall 34 interconnecting, the cooling element 3 traversing passage 4. The passage 4 comprises a first
Durchlassöffnung 41 und eine zweite Durchlassöffnung 42, die beide im vorliegenden Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet sind. Beide Passage opening 41 and a second passage opening 42, both of which are circular in the present exemplary embodiment. Both
Durchlassöffnungen 41 , 42 werden von einem Rand 411 , 421 umschlossen. Die erste Durchlassöffnung 41 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen im Vergleich zur zweiten Durchlassöffnung 42 geringeren Passage openings 41, 42 are enclosed by an edge 411, 421. In the present exemplary embodiment, the first passage opening 41 has a smaller one compared to the second passage opening 42
Innendurchmesser auf. Aufgrund dessen ist der Durchlass 4 von der zweiten Durchlassöffnung 42 zur ersten Durchlassöffnung 41 konisch zulaufend ausgebildet. Inside diameter. Because of this, the passage 4 is tapered from the second passage opening 42 to the first passage opening 41.
Weiterhin weist das Kühlsystem 1 eine Notöffnungsvorrichtung auf. Diese Notöffnungsvorrichtung umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine an dem Kühlelement 3 im Bereich des Durchlasses 4 angeordnete The cooling system 1 also has an emergency opening device. In the present exemplary embodiment, this emergency opening device comprises one arranged on the cooling element 3 in the region of the passage 4
Kühlmittelaustrittsöffnung 5 und ein diese Kühlmittelaustrittsöffnung 5 verschließendes Verschlusselement 6 auf. Die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel geschlossen, kann jedoch im Fall eines thermischen Durchgehens der Energiespeicherzelle geöffnet werden. Coolant outlet opening 5 and a closure element 6 closing this coolant outlet opening 5. The coolant outlet opening 5 is closed in the present exemplary embodiment, but can be opened in the event of a thermal runaway of the energy storage cell.
Das Verschlusselement 6 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Einsatz aus spritzgegossenem Kunststoff, der als Hohlkörper ausgebildet ist. Dieser Einsatz 6 weist eine Grundfläche 61 , eine Deckfläche 62 und einen die Grundfläche 61 und die Deckfläche 62 miteinander verbindenden Mantel auf. Die Grundfläche 61 und die Deckfläche 62 sind im vorliegenden In the present exemplary embodiment, the closure element 6 is an insert made of injection-molded plastic, which is designed as a hollow body. This insert 6 has a base surface 61, a top surface 62 and a jacket connecting the base surface 61 and the top surface 62 to one another. The base area 61 and the top area 62 are in the present case
Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet. Die Grundfläche 61 , die Embodiment formed circular. The base area 61, the
Deckfläche 62 und der Mantel 63 definieren einen Innenbereich 64 des Hohlkörpers 6. Die Grundfläche 61 weist eine erste Hohlkörperöffnung 611 und die Deckfläche 62 eine zweite Hohlkörperöffnung 621 auf, wobei die erste Hohlkörperöffnung 611 einen im Vergleich zur zweiten Hohlkörperöffnung 621 geringeren Innendurchmesser aufweist. Somit ist der Einsatz 6 ebenfalls annähernd konisch ausgebildet. The top surface 62 and the jacket 63 define an inner area 64 of the hollow body 6. The base surface 61 has a first hollow body opening 611 and the top surface 62 has a second hollow body opening 621, the first hollow body opening 611 having a smaller inner diameter compared to the second hollow body opening 621. Thus, the insert 6 is also approximately conical.
Auf einer dem Innenbereich 64 abgewandten Mantelaußenseite umfasst der Mantel 63 die erste Hohlkörperöffnung 611 und die zweite Hohlkörperöffnung 621 umlaufende Rasteinheiten 7, 8. Zwischen den Rasteinheiten 7, 8 weist der Mantel 63 einen Schmelzbereich 631 auf. Dieser Schmelzbereich 631 überdeckt hierbei die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 vollständig und verläuft radialsymmetrisch um den Umfang des Mantels 63 (in Figur 1 nicht dargestellt). Durch Einwirkung von Wärme auf den Schmelzbereich 631 im Fall eines thermischen Durchgehens der Energiespeicherzelle schmilzt dieser Schmelzbereich 631 und öffnet damit die Kühlmittelaustrittsöffnung 5. On a jacket outer side facing away from the inner region 64, the jacket 63 comprises the first hollow body opening 611 and the second hollow body opening 621 circumferential locking units 7, 8. The jacket 63 has a melting area 631 between the locking units 7, 8. This melting area 631 completely covers the coolant outlet opening 5 and runs radially symmetrically around the circumference of the jacket 63 (not shown in FIG. 1). As a result of the action of heat on the melting area 631 in the event of a thermal runaway of the energy storage cell, this melting area 631 melts and thus opens the coolant outlet opening 5.
Die Rasteinheiten 7, 8 weisen jeweils eine senkrecht zur Mantelaußenseite vorstehende und den Mantel 63 umlaufende Auskragung 71 , 81 und jeweils ein elastisch verformbares Rastelement 72, 73 auf. Jeweils eine der The latching units 7, 8 each have a projection 71, 81 that protrudes perpendicular to the outer side of the casing and encircles the casing 63 and each has an elastically deformable latching element 72, 73. One of each
Auskragungen 71 , 81 und jeweils eines der elastisch verformbaren Projections 71, 81 and each one of the elastically deformable
Rastelemente 72, 82 bilden eine Aufnahme 73, 83 für den entweder die erste Durchlassöffnung 41 oder die zweite Durchlassöffnung 42 umschließenden Rand 411 , 421 aus. Die erste Rasteinheit 7 umfasst ausgehend von der ersten Flohlkörperöffnung 611 entlang des Mantels 63 zunächst das erste Rastelement 72 und daran anschließend die erste Auskragung 71 auf. Im Gegensatz dazu weist die zweite Rasteinheit 8 ausgehend von der zweiten Flohlkörperöffnung 621 entlang des Mantels 63 zunächst die zweite Latching elements 72, 82 form a receptacle 73, 83 for the edge 411, 421 enclosing either the first passage opening 41 or the second passage opening 42. Starting from the first flare body opening 611, the first latching unit 7 initially comprises the first latching element 72 along the jacket 63 and then the first projection 71. In contrast to this, the second latching unit 8, starting from the second flare body opening 621 along the jacket 63, initially has the second
Auskragung 81 und daran anschließend das zweite Rastelement 82 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden elastisch verformbaren Rastelemente 72, 82 als biegeelastischer Rastkragen ausgebildet, der den Mantel 63 des Flohlkörpers 6 vollständig umschließt. Projection 81 and then the second latching element 82. In the present exemplary embodiment, the two elastically deformable latching elements 72, 82 are designed as a flexurally elastic latching collar which completely encloses the jacket 63 of the flea body 6.
Damit kein Kühlmittel im Bereich der Rasteinheiten 7, 8 aus dem Volumen 32 des Kühlelements 3 austreten kann, umfassen beide Auskragungen 71 , 81 auf einer den Aufnahmen 73, 83 zugewandten Seite jeweils ein als Dichtring ausgebildetes Dichtelement 9, 10, das in eine den Mantel 63 in diesem Bereich umlaufende Nut 91 , 101 eingesetzt ist. So that no coolant can escape from the volume 32 of the cooling element 3 in the area of the latching units 7, 8, both projections 71, 81 each comprise a sealing element 9, 10, designed as a sealing ring, on a side facing the receptacles 73, 83, which is inserted into a casing 63 circumferential groove 91, 101 is used in this area.
Findet ein thermisches Durchgehen in der Energiespeicherzelle statt, so führt dies zu einem Druck- und Temperaturanstieg im Volumen dieser If there is a thermal runaway in the energy storage cell, this leads to an increase in pressure and temperature in the volume of this
Energiespeicherzelle. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Zellboden 2 dieser Energiespeicherzelle eine Sicherungsöffnung 21 auf, wobei die Sicherungsöffnung 21 dem Durchlass 4 zugeordnet ist. Genauer gesagt, sind die Sicherungsöffnung 21 und der Durchlass 4 und damit der Hohlkörperinnenbereich fluchtend zueinander angeordnet. Energy storage cell. In the present embodiment, the Cell bottom 2 of this energy storage cell has a securing opening 21, the securing opening 21 being assigned to the passage 4. More precisely, the securing opening 21 and the passage 4 and thus the inner region of the hollow body are arranged in alignment with one another.
Die Sicherungsöffnung 21 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als The fuse opening 21 is in the present embodiment as
Berstmembran ausgebildet. Übersteigen der Druck und die Temperatur einen kritischen Wert, so zerbirst diese Sicherungsöffnung 21 und es kommt zu einem Austreten eines Brennstrahls aus dem Innenbereich der Rupture membrane formed. If the pressure and the temperature exceed a critical value, this safety opening 21 bursts and a focal ray emerges from the interior of the
Energiespeicherzelle. Dieser Brennstrahl tritt zunächst durch die zweite Hohlkörperöffnung 621 , passiert daraufhin den Hohlkörperinnenbereich 64 und verlässt den Hohlkörper über die erste Hohlkörperöffnung 611. Energy storage cell. This focal ray first passes through the second hollow body opening 621, then passes the hollow body inner region 64 and leaves the hollow body via the first hollow body opening 611.
Aufgrund der hohen Temperatur des Brennstrahls kommt es im Due to the high temperature of the focal beam, it occurs in the
Schmelzbereich 631 des Mantels 63 zu einem Schmelzen des Kunststoffes. Hierdurch wird die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 geöffnet und das Kühlmittel tritt aus dem Volumen 32 über die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 in den Durchlass 4 aus. Melting range 631 of the jacket 63 to a melting of the plastic. This opens the coolant outlet opening 5 and the coolant emerges from the volume 32 via the coolant outlet opening 5 into the passage 4.
Um ein Schmelzen des Kunststoffes im Schmelzbereich 631 zu erleichtern, weist der Mantel 63 im Schmelzbereich 631 eine Verjüngung auf. Damit das unter Druck stehende Kühlmittel gezielt in Richtung des Zellbodens 2 geleitet werden kann, weist die erste Hohlkörperöffnung 611 einen im Vergleich zur zweiten Hohlkörperöffnung 621 geringeren Innendurchmesser auf. In order to facilitate melting of the plastic in the melting area 631, the jacket 63 has a taper in the melting area 631. So that the pressurized coolant can be directed in a targeted manner in the direction of the cell bottom 2, the first hollow body opening 611 has a smaller inner diameter than the second hollow body opening 621.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Figure 2 shows a second embodiment of the invention
Kühlsystems 1 als schematische Schnittdarstellung. Dieses Cooling system 1 as a schematic sectional illustration. This
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Kühlelement 3 als Schlauchkühler ausgebildet ist. The exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 in that the cooling element 3 is designed as a hose cooler.
Dieses als Schlauchkühler ausgebildete Kühlelement 3 ist auf einem This designed as a hose cooler cooling element 3 is on a
Schlauchträger 11 aufgebracht, so dass der Schlauchträger 11 den Schlauchkühler 3 stützt. Der Durchlass 4 erstreckt sich in diesem Hose carrier 11 applied so that the hose carrier 11 the Hose cooler 3 supports. The passage 4 extends in this
Ausführungsbeispiel durch den Schlauchkühler 3 und den Schlauchträger 11. Der Schlauchkühler 3 umfasst ebenfalls eine Wandung 31 , die das Kühlmittel durchströmte Volumen 32 begrenzt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wandung 31 und das Verschlusselement 12 einteilig aus elastomerem Exemplary embodiment through the hose cooler 3 and the hose carrier 11. The hose cooler 3 likewise comprises a wall 31 which delimits the volume 32 through which the coolant flows. In this exemplary embodiment, the wall 31 and the closure element 12 are made in one piece from elastomer
Werkstoff, vorliegend aus synthetischem Kautschuk ausgebildet. Das Material, in the present case made of synthetic rubber. The
Verschlusselement 12 ist dabei derart im Bereich des Durchlasses 4 angeordnet, dass es sich beim Kontakt mit dem Brennstrahl von der Closure element 12 is arranged in the area of passage 4 in such a way that when it comes into contact with the focal beam, it moves away from the
Wandung 31 ablöst bzw. abschmilzt und die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 öffnet. Die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel radialsymmetrisch um den Umfang des Durchlasses 4 verteilt (in Figur 2 nicht dargestellt). Wall 31 detaches or melts and the coolant outlet opening 5 opens. In this exemplary embodiment, the coolant outlet opening 5 is distributed radially symmetrically around the circumference of the passage 4 (not shown in FIG. 2).
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Figure 3 shows a third embodiment of the invention
Kühlsystems 1 als Schnittdarstellung. Dieses dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel und dem in Figur 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Kühlelement 3 als Kühlerplatte aus zwei Blechen 13, 14 aus Aluminium ausgebildet ist, die im Bereich ihres Stoßes bzw. ihrer Verbindungsstelle 15 miteinander stoffschlüssig durch Schweißen verbunden sind. Cooling system 1 as a sectional view. This third exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 and the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 in that the cooling element 3 is designed as a cooler plate made of two metal sheets 13, 14 made of aluminum, which in the area of their joint or their connection point 15 are firmly connected to one another by welding.
Die erste Kühlerplatte 13 weist im Bereich des Durchlasses 4 eine The first cooler plate 13 has a in the area of the passage 4
Kühlmittelaustrittsöffnung 5 auf, die mit einem als Stopfen ausgebildeten Verschlusselement 16 verschlossen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stopfen 16 aus Kunststoff ausgebildet. Der Stopfen 16 weist einen ersten Abschnitt 161 , der in der Kühlmittelaustrittsöffnung 5 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 162 auf, der die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 vollständig überdeckt. Der zweite Abschnitt 162 des Stopfens 16 ist dabei auf einer dem Volumen 32 zugewandten Innenseite der Wandung 31 angeordnet. Coolant outlet opening 5 which is closed with a closure element 16 designed as a plug. In the present embodiment, the plug 16 is made of plastic. The stopper 16 has a first section 161 which is arranged in the coolant outlet opening 5, and a second section 162 which completely covers the coolant outlet opening 5. The second section 162 of the plug 16 is arranged on an inside of the wall 31 facing the volume 32.
Im Fall eines thermischen Durchgehens der Energiespeicherzelle und einen damit verbundenen Austritt des Brennstrahls aus der geöffneten In the event of a thermal runaway of the energy storage cell and an associated exit of the focal beam from the open
Sicherungsöffnung 21 in den Durchlass 4 wird durch den dadurch auf den Stopfen 16 einwirkenden Druck der Stopfen 16 in das Volumen 32 des Kühlelements 3 eingedrückt. Securing opening 21 in the passage 4 is thereby opened to the Plug 16 acting pressure of the plug 16 is pressed into the volume 32 of the cooling element 3.
Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Figure 4 shows a fourth embodiment of the invention
Kühlsystems 1 als Schnittdarstellung. Dieses vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der zweite Abschnitt 162 des Stopfens 16 auf einer dem Durchlass zugewandten Außenseite der Wandung 31 die Cooling system 1 as a sectional view. This fourth exemplary embodiment differs from the third exemplary embodiment shown in FIG. 3 in that the second section 162 of the plug 16 is located on an outer side of the wall 31 facing the passage
Kühlmittelaustrittsöffnung 5 vollständig überdeckt. Im Fall eines thermischen Durchgehens der Energiespeicherzelle und einem damit verbundenen Austritt des Brennstrahls aus der geöffneten Sicherungsöffnung 21 in den Durchlass 4 wird durch die dadurch auf den Stopfen 16 einwirkende Wärme des Coolant outlet opening 5 completely covered. In the event of a thermal runaway of the energy storage cell and an associated exit of the focal beam from the opened securing opening 21 into the passage 4, the heat acting on the plug 16 as a result of the
Brennstrahls der Stopfen 16 geschmolzen und die Kühlmittelaustrittsöffnung 5 geöffnet. Focal jet of the stopper 16 melted and the coolant outlet opening 5 opened.
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Figure 5 shows an embodiment of an inventive
Energiespeichers 17. Dieser Energiespeicher 17 umfasst ein Kühlsystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, auf welchem eine Vielzahl von Energiespeicherzellen 18, 19 derart zueinander angeordnet, so dass eine Längsachse der Energiespeicherzellen 18, 19 im Wesentlichen senkrecht zu einer Kühlfläche des als Kühlerplatte ausgebildeten Kühlelements 3 steht (die vorliegende Figur 4 zeigt nur zwei der Energiespeicherzellen). Energy store 17. This energy store 17 comprises a cooling system 1 according to the first embodiment, on which a plurality of energy storage cells 18, 19 are arranged in relation to one another so that a longitudinal axis of the energy storage cells 18, 19 is essentially perpendicular to a cooling surface of the cooling element 3 designed as a cooler plate (The present Figure 4 shows only two of the energy storage cells).
Jede Energiespeicherzelle 18, 19 wird von einem Zellgehäuse 181 , 191 umschlossen, wobei der Zellboden 2 ein Teil dieses Zellgehäuses 181 , 191 ist. Im fehlerfreien Betrieb des Energiespeichers wird jede Each energy storage cell 18, 19 is enclosed by a cell housing 181, 191, the cell base 2 being a part of this cell housing 181, 191. In the error-free operation of the energy storage device, each
Energiespeicherzelle 18, 19 entlang der Kühlfläche vom Kühlsystem 1 gekühlt. Das bedeutet, dass das Kühlsystem 1 als Standardkühlung für den Energiespeicher 17 dient. Energy storage cell 18, 19 cooled by the cooling system 1 along the cooling surface. This means that the cooling system 1 serves as standard cooling for the energy store 17.
Zur Verbesserung der Kühlleistung kann zwischen dem Zellboden 2 und dem Kühlelement 3 eine Wärmeleitpaste eingebracht sein. Diese Wärmeleitpaste sollte die jeweiligen Durchlässe 4, in welchem der Einsatz 6 angeordnet ist, nicht verstopfen. Die Energiespeicherzellen 18, 19 und das Kühlsystem 1 sind von einem Energiespeichergehäuse 22 umschlossen, welches einen wärmeleitenden Kontakt zwischen den Energiespeicherzellen 18, 19 und der Kühlfläche des Kühlsystems 1 sicherstellt. Das Energiespeichergehäuse 22 ist im To improve the cooling performance, a heat-conducting paste can be introduced between the cell bottom 2 and the cooling element 3. This thermal paste should not clog the respective passages 4 in which the insert 6 is arranged. The energy storage cells 18, 19 and the cooling system 1 are enclosed by an energy storage housing 22, which ensures a heat-conducting contact between the energy storage cells 18, 19 and the cooling surface of the cooling system 1. The energy storage housing 22 is in
vorliegenden Ausführungsbeispiel rahmenartig ausgebildet. Jede present embodiment formed like a frame. Each
Energiespeicherzelle 18, 19 weist eine Sicherungsöffnung 21 im Bereich ihres Zellbodens 2 auf. Für das Zusammenwirken des Energiespeichers 17 und des Kühlsystems 1 während eines thermischen Durchgehens der Energy storage cell 18, 19 has a securing opening 21 in the area of its cell bottom 2. For the interaction of the energy store 17 and the cooling system 1 during a thermal runaway
Energiespeicherzelle 18, 19 ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wesentlich, dass die Sicherungsöffnung 21 jeder Energiespeicherzelle 18, 19 und der jeweilige Durchlass 4 fluchtend zueinander angeordnet sind. Somit kann das Kühlsystem 1 den Energiespeicher 17 bzw. die in ihm enthaltenen Energiespeicherzellen 18, 19 sowohl im fehlerfreien Betrieb des Energy storage cell 18, 19, it is essential in the present exemplary embodiment that the securing opening 21 of each energy storage cell 18, 19 and the respective passage 4 are arranged in alignment with one another. The cooling system 1 can thus use the energy store 17 or the energy storage cells 18, 19 contained in it both in error-free operation of the
Energiespeichers 17 als auch während einer Notkühlung einer oder mehrerer Energiespeicherzellen bei dem thermischen Durchgehen optimal kühlen. Energy storage 17 and optimally cool during emergency cooling of one or more energy storage cells during the thermal runaway.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Energiespeicherzellen 18, 19 als wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet. Somit handelt es sich bei dem Energiespeicher 17 um eine wiederaufladbare Lithium-Ionen- Batterie. In the present exemplary embodiment, the energy storage cells 18, 19 are designed as rechargeable lithium-ion battery cells. The energy store 17 is thus a rechargeable lithium-ion battery.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Kühlsystem (1 ) für einen Energiespeicher, umfassend zumindest ein Kühlelement (3), welches eine Wandung (31 ) und ein von der 1. Cooling system (1) for an energy store, comprising at least one cooling element (3) which has a wall (31) and one of the
Wandung (31 ) begrenztes und mit einem Kühlmittel durchström bares Wall (31) limited and bleed with a coolant
Volumen (32) aufweist, wobei in das Kühlelement (3) zumindest ein Durchlass (4) eingebracht ist, welcher durch die Wandung (31 ) von dem Volumen (32) zumindest teilweise getrennt ist, wobei dem Durchlass (4) eine Notöffnungsvorrichtung zugeordnet ist, welche sich bei Einwirkung von Wärme und/oder Druck öffnet und dadurch eine strömungsleitendeVolume (32), at least one passage (4) being introduced into the cooling element (3), which is at least partially separated from the volume (32) by the wall (31), with an emergency opening device being assigned to the passage (4) which opens when exposed to heat and / or pressure and thus becomes a flow-conducting one
Verbindung zwischen dem Volumen (32) und dem Durchlass (4) herstellt. Establishes connection between the volume (32) and the passage (4).
2. Kühlsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Cooling system according to claim 1, characterized in that the
Notöffnungsvorrichtung eine im Bereich des Durchlasses (4) Emergency opening device one in the area of the passage (4)
eingebrachte Kühlmittelaustrittsöffnung (5) und ein die introduced coolant outlet opening (5) and a die
Kühlmittelaustrittsöffnung (5) verschließendes Verschlusselement (6, 12, 16) umfasst. 3. Kühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Comprises a closure element (6, 12, 16) which closes the coolant outlet opening (5). 3. Cooling system according to claim 2, characterized in that the
Verschlusselement als Stopfen (16) ausgebildet ist. Closure element is designed as a stopper (16).
4. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch 4. Cooling system according to one of claims 2 or 3, characterized
gekennzeichnet, dass der Stopfen (16) einen ersten Abschnitt (161 ), welcher in der Kühlmittelaustrittsöffnung (5) angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt (162) aufweist, welcher die characterized in that the plug (16) has a first section (161) which is arranged in the coolant outlet opening (5), and a second section (162) which the
Kühlmittelaustrittsöffnung (5) zumindest abschnittsweise überdeckt. Coolant outlet opening (5) covered at least in sections.
5. Kühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (162) die Kühlmittelaustrittsöffnung (5) auf einer dem 5. Cooling system according to claim 4, characterized in that the second section (162) has the coolant outlet opening (5) on one of the
Durchlass (4) zugewandten Außenseite der Wandung (32) zumindest abschnittsweise überdeckt. Kühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (162) die Kühlmittelaustrittsöffnung (5) auf einer dem Passage (4) facing outside of wall (32) covered at least in sections. Cooling system according to claim 4, characterized in that the second section (162) the coolant outlet opening (5) on one of the
Volumen (32) zugewandten Innenseite der Wandung (3) zumindest abschnittsweise überdeckt. Volume (32) facing inside of the wall (3) at least partially covered.
Kühlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement als Einsatz (6) ausgebildet ist, welcher Cooling system according to claim 2, characterized in that the closure element is designed as an insert (6) which
abschnittsweise die Wandung (31 ) des Kühlelements (3) bildet und den Durchlass (4) begrenzt. in sections the wall (31) of the cooling element (3) forms and delimits the passage (4).
Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (6) als ein den Durchlass (4) durchquerenden Hohlkörper ausgebildet ist, welcher eine Grundfläche (61 ) mit einer ersten Cooling system according to Claim 7, characterized in that the insert (6) is designed as a hollow body which traverses the passage (4) and which has a base surface (61) with a first
Hohlkörperöffnung (611 ), eine Deckfläche (62) mit einer zweiten Hohlkörperöffnung (621 ) und einen die Grundfläche (61 ) und die Deckfläche (62) miteinander verbindenden Mantel (63) umfasst, wobei die Grundfläche (61 ), die Deckfläche (62) und der Mantel (63) einen Innenbereich (64) des Hohlkörpers (6) definieren und wobei aus dem Mantel (63) die Hohlkörperöffnungen (611 , 621 ) im Wesentlichen umlaufende Rasteinheiten (7, 8) ausgebildet sind, wobei die Hollow body opening (611), a top surface (62) with a second hollow body opening (621) and a jacket (63) connecting the base surface (61) and the top surface (62) to one another, the base surface (61), the top surface (62) and the jacket (63) define an inner region (64) of the hollow body (6) and the hollow body openings (611, 621) essentially encircling latching units (7, 8) being formed from the jacket (63), the
Rasteinheiten (7, 8) auf einer dem Innenbereich (64) abgewandten Mantelaußenseite ausgebildet sind und wobei zwischen den Latching units (7, 8) are formed on an outer side of the jacket facing away from the inner region (64) and wherein between the
Rasteinheiten (7, 8) zumindest ein die Kühlmittelaustrittsöffnung (5) im Wesentlichen überdeckender Schmelzbereich (631 ) angeordnet ist. Latching units (7, 8) at least one melting area (631) that essentially covers the coolant outlet opening (5) is arranged.
Kühlsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinheit (7, 8) eine im Wesentlichen senkrecht zur Mantelaußenseite vorstehende und den Mantel (63) umlaufende Auskragung (71 , 81 ) sowie zumindest ein elastisch verformbares Rastelement (72, 82) aufweist, wobei die Auskragung (71 , 81 ) und das Rastelement (72, 82) eine Aufnahme (73, 83) für einen Rand (411 , 421 ) ausbilden, der entweder eine erste Durchlassöffnung (41 ) oder eine zweite Cooling system according to Claim 8, characterized in that the latching unit (7, 8) has a projection (71, 81) which protrudes substantially perpendicular to the outer side of the casing and encircles the casing (63) and at least one elastically deformable latching element (72, 82), wherein the projection (71, 81) and the latching element (72, 82) form a receptacle (73, 83) for an edge (411, 421) which either has a first passage opening (41) or a second
Durchlassöffnung (42) des Durchlasses (4) umschließt. Passage opening (42) of the passage (4) encloses.
10. Kühlsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auskragung (71 , 81 ) auf einer der Aufnahme (73, 83) zugewandten Seite ein Dichtelement (9, 10) zugeordnet ist. 10. Cooling system according to claim 9, characterized in that the projection (71, 81) is assigned a sealing element (9, 10) on a side facing the receptacle (73, 83).
11. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch 11. Cooling system according to one of claims 8 to 10, characterized
gekennzeichnet, dass die erste Hohlkörperöffnung (611 ) ein im Vergleich zur zweiten Hohlkörperöffnung (621 ) geringeres lichtes Maß aufweist. characterized in that the first hollow body opening (611) has a smaller clear dimension compared to the second hollow body opening (621).
12. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 11 , dadurch 12. Cooling system according to one of claims 2 to 11, characterized
gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (6, 12, 16) aus Kunststoff ausgebildet ist. characterized in that the closure element (6, 12, 16) is made of plastic.
13. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch 13. Cooling system according to one of claims 1 to 12, characterized
gekennzeichnet, dass die Wandung (31 ) des Kühlelements (3) aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildet ist. characterized in that the wall (31) of the cooling element (3) is made of metal or plastic.
14. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch 14. Cooling system according to one of claims 2 to 13, characterized
gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) und die characterized in that the closure element (12) and the
Wandung (31 ) des Kühlelements (3) einteilig ausgebildet sind, wobei das Verschlusselement (12) zur Herstellung der strömungsleitenden Wall (31) of the cooling element (3) are designed in one piece, the closure element (12) for producing the flow-conducting
Verbindung zwischen dem Volumen (32) und dem Durchlass (4) durch Einwirkung von Wärme und/oder Druck von der Wandung (31 ) ablösbar ist. Connection between the volume (32) and the passage (4) can be detached from the wall (31) by the action of heat and / or pressure.
15. Energiespeicher (17), umfassend eine Vielzahl von 15. Energy store (17), comprising a plurality of
Energiespeicherzellen (18, 19), die jeweils ein Zellgehäuse (181 , 191 ) und zumindest eine dem Zellgehäuse (181 , 191 ) zugeordnete Energy storage cells (18, 19) each having a cell housing (181, 191) and at least one associated with the cell housing (181, 191)
Sicherungsöffnung (21 ) aufweisen und zumindest ein Kühlsystem (1 ) nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Have fuse opening (21) and at least one cooling system (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the
Sicherungsöffnung (21 ) jeweils einem Durchlass (4) eines Securing opening (21) each with a passage (4)
Kühlelements (3) des Kühlsystems (1 ) zugeordnet ist. The cooling element (3) of the cooling system (1) is assigned.
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