WO2024074262A2 - Energiespeicher mit drainagesystem - Google Patents

Energiespeicher mit drainagesystem Download PDF

Info

Publication number
WO2024074262A2
WO2024074262A2 PCT/EP2023/074694 EP2023074694W WO2024074262A2 WO 2024074262 A2 WO2024074262 A2 WO 2024074262A2 EP 2023074694 W EP2023074694 W EP 2023074694W WO 2024074262 A2 WO2024074262 A2 WO 2024074262A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrical energy
storage device
liquid
designed
energy storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2023/074694
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2024074262A3 (de
Inventor
Robert Alig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN202380049680.3A priority Critical patent/CN119487681A/zh
Publication of WO2024074262A2 publication Critical patent/WO2024074262A2/de
Publication of WO2024074262A3 publication Critical patent/WO2024074262A3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to an electrical energy storage device for a motor vehicle.
  • the electrical energy storage device has a storage housing, a plurality of storage components which are arranged in the storage housing, and a foam mass which is arranged in the storage housing and by which the storage components are at least partially surrounded.
  • the invention also relates to a motor vehicle.
  • the focus is on electrical energy storage devices that can be used, for example, as traction batteries for electrically powered motor vehicles, i.e. hybrid or electric vehicles.
  • Such electrical energy storage devices usually have several storage components, for example interconnected storage cells, coolers, control units, sensors, etc., which are arranged in a storage housing.
  • the foam material is hygroscopic and absorbs moisture, for example due to condensation. This moisture can damage the storage components, for example through corrosion, a reduction in the electrical breakdown strength, a reduction in the electrical insulation, etc.
  • An electrical energy storage device for a motor vehicle has a storage housing, a plurality of storage components which are arranged in the storage housing, and a foam mass which is arranged in the storage housing and by which the storage components are at least partially surrounded.
  • the electrical energy storage device has a drainage system which is arranged in the storage housing and is designed to transport moisture from the foam mass and which has at least one seepage line arranged in the foam mass for absorbing the moisture from the foam mass.
  • the electrical energy storage device is in particular a high-voltage energy storage device and serves as a rechargeable traction battery or traction accumulator for an electrified motor vehicle.
  • the electrical energy storage device has a large number of storage components, in particular storage cells, coolant-carrying coolers, a cell contact system, control units, etc.
  • the storage cells are preferably designed as round cells.
  • the storage components are arranged in the storage housing.
  • the storage housing can, for example, be designed in two parts and have a trough-shaped housing lower part and a trough-shaped housing upper part.
  • the housing lower part forms a housing base and the housing upper part forms a housing cover.
  • a receiving space of the storage housing, in which the storage components are also arranged, is at least partially filled with the foam material, so that the storage components are at least partially embedded in the foam material.
  • the foam material can hold the storage components and increase the mechanical stability of the electrical energy storage device.
  • the foam material can, for example, be hygroscopic or permeable to diffusion or can become so due to ageing. This can cause the foam to soak up liquid.
  • the liquid can collect in the foam material through direct exposure, for example with coolant as a result of a radiator leak, or with condensation water due to air diffusion and dew point changes as a result of temperature changes.
  • Actively cooled parts of the energy storage system and temperature increases due to heat loss from storage components during operation of the electrical energy storage system increase the risk of moisture being deposited in the foam material. Since the foam material itself dries out poorly, the drainage system is provided. This drains the moisture from the foam material.
  • At least one drainage line is embedded in the foam material, which drains the moisture from the Foam material is absorbed and transported away, for example, to a collection area for the liquid arranged in the storage housing.
  • an end opening of the drainage line opens into the collection area so that the liquid can flow from the drainage line into the collection area.
  • the at least one drainage line in particular a plurality of drainage lines, is arranged in a critical area in the receiving space, for example below the coolant-carrying cooler, near storage components susceptible to condensation, or the like.
  • a cavity is formed between the housing base of the storage housing and the foam material, which cavity is fluidically coupled to the at least one seepage line extending along the vertical direction and forms the collection area for collecting the liquid drained from the seepage line.
  • a partial area adjacent to the housing base is therefore not filled with foam material and forms the collection area for the liquid.
  • the housing base can have a drain valve, via which the liquid that has entered the collection area from the at least one seepage line can be drained from the storage housing into an area surrounding the energy storage device.
  • the at least one drainage line can be designed as a pipe or hose, for example made of a plastic.
  • the drainage line can be designed to be perforated to absorb the liquid from the foam material.
  • a casing of the drainage line can therefore have openings in the form of slots, gaps or holes, for example.
  • the liquid that has collected in the foam material can reach an interior of the drainage line surrounded by the casing via these openings and flow away from there in the direction of the collection area.
  • Such drainage pipes which are made in particular from plastic, can be produced inexpensively in large quantities and are lightweight.
  • they can be arranged particularly easily in the foam material by being introduced into the receiving space before the receiving space is filled with foam and embedding them in the foam material when the receiving space is filled with foam.
  • the at least one seepage line is designed as a capillary which is designed to at least support the removal of the liquid through the seepage line by means of the capillary effect.
  • an end of the seepage line located in the foam material is in particular designed to be closed.
  • the seepage line therefore has a capillary diameter so that the liquid in the interior of the seepage line can be transported by the capillary effect.
  • the removal of the liquid can thus be made more efficient.
  • the capillary effect can also transport the liquid along a different direction, for example transversely to the vertical direction, so that the seepage line can be arranged in any orientation in the foam material.
  • the electrical energy storage device has a vacuum generating device which is designed to generate a vacuum in the at least one seepage line for sucking the liquid from the foam material into the at least one seepage line.
  • the vacuum generating device can be provided, for example, with the aid of a pressure equalization device of the electrical energy storage device which is provided for pressure equalization and which is arranged in a housing wall of the storage housing adjacent to the collection area.
  • the changing ambient pressure for example due to the temperature, the weather, the altitude, the dynamic pressure, etc., is used to generate a vacuum in the storage housing.
  • the invention also relates to a motor vehicle having an electrical energy storage device according to the invention.
  • the motor vehicle is in particular an electrified motor vehicle and has the electrical energy storage device as a traction battery.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an electrical energy storage device 1 for a motor vehicle.
  • the electrical energy storage device 1 has a storage housing 2, in the receiving space of which several storage components 3, 4 are arranged.
  • the storage components 3 here are storage cells, in particular round cells, and the storage component 4 is a coolant-carrying cooler for cooling the storage cells.
  • the cooler 4 is led through a housing wall 5 of the storage housing 2 and can be connected outside the storage housing 2 to a coolant-carrying cooling circuit of the motor vehicle.
  • a foam material 6 is arranged in some areas in the receiving space, which surrounds the storage components 3, 4 and, for example, increases the mechanical stability of the electrical energy storage device 1.
  • the foam material 6 is, for example, hygroscopic, so that liquid 7 can collect in the foam material 6.
  • the liquid 7 can, for example, be condensate or coolant that has collected on cooled storage components 3, 4 and which escapes from the cooler 4 due to a cooler rupture.
  • the electrical energy storage device 1 has a drainage system 10.
  • the drainage system 10 has several seepage lines 11a, 11b, which can be designed, for example, as drainage pipes or drainage hoses.
  • the seepage lines 11a, 11b are also embedded in the foam material 6.
  • the drainage pipes 11a, 11b extend here along a vertical direction H between the bottom-side housing wall 5 and the cover-side housing wall 5 and open into the collection area 8.
  • the seepage lines 11a, 11b have at least one opening through which the liquid 7 from the foam material 6 can enter the seepage lines 11a, 11b.
  • the seepage line 11a is transported by gravity against the vertical direction H to the collection area 8.
  • the seepage line 11b is designed as a capillary 12 and transports the liquid 7 to the collection area 8 with the aid of the capillary effect.
  • the electrical energy storage device 1 also has a pressure equalization device 13, which is arranged here in an area of the housing wall 5 that borders on the collection area 8. Depending on the pressure conditions between the receiving space and an environment of the electrical energy storage device 1, a negative pressure can arise in the collection area 8 and thus in the seepage lines 11a, 11b, which sucks in the liquid 7. In this way, the liquid transport can be designed to be particularly efficient.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher (1) für ein Kraftfahrzeug aufweisend - ein Speichergehäuse (2), - eine Vielzahl von Speicherkomponenten (3, 4), welche in dem Speichergehäuse (2) angeordnet sind; - eine Schaummasse (6), welche in dem Speichergehäuse (2) angeordnet ist und von welcher die Speicherkomponenten (3, 4) zumindest teilweise umgeben sind, und - ein Drainagesystem (10), welches in dem Speichergehäuse (2) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, Flüssigkeit (7) aus der Schammasse (6) zu befördern und dazu zumindest eine, in der Schaummasse (6) angeordnete Sickerleitung (11a, 11b) zum Aufnehmen der Flüssigkeit (7) aus der Schaummasse (6) aufweist.

Description

Energiespeicher mit Drainagesystem
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug. Der elektrische Energiespeicher weist ein Speichergehäuse, eine Vielzahl von Speicherkomponenten, welche in dem Speichergehäuse angeordnet sind, und eine Schaummasse, welche in dem Speichergehäuse angeordnet ist und von welcher die Speicherkomponenten zumindest teilweise umgeben sind, auf. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug.
Vorliegend richtet sich das Interesse auf elektrische Energiespeicher, welche beispielsweise als Traktionsbatterien für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, also Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, verwendet werden können. Solche elektrischen Energiespeicher weisen üblicherweise mehrere Speicherkomponenten, beispielsweise miteinander verschaltete Speicherzellen, Kühler, Steuergeräte, Sensoren, etc. auf, welche in einem Speichergehäuse angeordnet sind. Dabei ist es aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 102007 010 742 B4, bekannt, die Speicherzellen, beispielsweise zur Erhöhung der mechanischen Stabilität des elektrischen Energiespeichers, in ein Schaummaterial einzubetten. Problematisch ist es, wenn das Schaummaterial hygroskopisch ist und sich mit, beispielsweise kondensationsbedingter, Feuchtigkeit vollsaugt. Diese Feuchtigkeit kann die Speicherkomponenten schädigen, beispielsweise durch Korrosion, eine Verringerung der elektrischen Durschlagfestigkeit, eine Verringerung der elektrischen Isolation, etc.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Speicherkomponenten eines elektrischen Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, welche in ein Schaummaterial eingebettet sind, vor Feuchtigkeit zu schützen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Energiespeicher sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figur. Ein erfindungsgemäßer elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug weist ein Speichergehäuse, eine Vielzahl von Speicherkomponenten, welche in dem Speichergehäuse angeordnet sind, sowie eine Schaummasse, welche in dem Speichergehäuse angeordnet ist und von welcher die Speicherkomponenten zumindest teilweise umgeben sind, auf. Außerdem weist der elektrische Energiespeicher ein Drainagesystem auf, welches in dem Speichergehäuse angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, Feuchtigkeit aus der Schammasse zu befördern und welches dazu zumindest eine, in der Schaummasse angeordnete Sickerleitung zum Aufnehmen der Feuchtigkeit aus der Schaummasse aufweist.
Der elektrische Energiespeicher ist insbesondere ein Hochvoltenergiespeicher und dient als wiederaufladbare Traktionsbatterie bzw. Traktionsakkumulator für ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug. Der elektrische Energiespeicher weist eine Vielzahl von Speicherkomponenten, insbesondere Speicherzellen, kühlmittelführende Kühler, ein Zellkontaktiersystem, Steuergeräte, etc. auf. Die Speicherzellen sind vorzugsweise als Rundzellen ausgebildet. Die Speicherkomponenten sind in dem Speichergehäuse angeordnet. Das Speichergehäuse kann beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein und ein wannenförmiges Gehäuseunterteil sowie ein wannenförmiges Gehäuseoberteil aufweisen. Der Gehäuseunterteil bildet einen Gehäuseboden und das Gehäuseoberteil einen Gehäusedeckel aus. Ein Aufnahmeraum des Speichergehäuses, in welchem auch die Speicherkomponenten angeordnet sind, ist zumindest teilweise mit dem Schaummaterial befüllt, sodass die Speicherkomponenten zumindest teilweise in das Schaummaterial eingebettet sind. Durch das Schaummaterial können die Speicherkomponenten gehalten werden und eine mechanische Stabilität des elektrischen Energiespeichers erhöht werden.
Das Schaummaterial kann beispielsweise hygroskopisch oder diffusionsoffen sein bzw. alterungsbedingt werden. Dadurch kann sich der Schaum mit Flüssigkeit vollsaugen. Die Flüssigkeit kann sich durch direkte Beaufschlagung, beispielsweise mit Kühlmittel infolge einer Kühlerleckage des Kühlers, oder mit Kondenswasser durch Luftdiffusion und Taupunktänderung infolge von Temperaturänderung in dem Schaummaterial ansammeln. Aktiv gekühlte Teile des Energiespeichers und Temperaturerhöhungen durch Verlustwärme von Speicherkomponenten im Betrieb des elektrischen Energiespeichers erhöhen das Risiko von Feuchtigkeitseinlagerungen im Schaummaterial. Da das Schaummaterial selbst schlecht wieder austrocknet, ist das Drainagesystem vorgesehen. Dieses führt die Feuchtigkeit aus dem Schaummaterial ab. Dazu ist die zumindest eine Sickerleitung in das Schaummaterial eingebettet, welche die Feuchtigkeit aus dem Schaummaterial aufnimmt und, beispielsweise zu einem in dem Speichergehäuse angeordneten Sammelbereich für die Flüssigkeit, abtransportiert. Beispielsweise mündet dazu eine endseitige Öffnung der Sickerleitung in den Sammelbereich, sodass die Flüssigkeit aus der Sickerleitung in den Sammelbereich abfließen kann. Die zumindest eine Sickerleitung, insbesondere eine Vielzahl von Sickerleitungen, wird dabei an kritischen Bereich in dem Aufnahmeraum, beispielsweise unterhalb des kühlmittelführenden Kühlers, in der Nähe von kondensationsanfälligen Speicherkomponenten, oder dergleichen angeordnet.
Beispielsweise ist zwischen dem Gehäuseboden des Speichergehäuses und dem Schaummaterial ein mit der zumindest einen, sich entlang der Hochrichtung erstreckenden Sickerleitung fluidisch gekoppelter Hohlraum gebildet, welcher den Sammelbereich zum Sammeln der aus der Sickerleitung abgeführten Flüssigkeit ausbildet. Ein an den Gehäuseboden angrenzender Teilbereich ist also nicht mit Schaummaterial befüllt und bildet den Sammelbereich für die Flüssigkeit aus. Durch die Orientierung der zumindest einen Sickerleitung entlang der Hochrichtung kann die Flüssigkeit entlang der Schwerkraft nach unten in Richtung des Gehäusebodens fließen. Beispielsweise kann der Gehäuseboden ein Ablaufventil aufweisen, über welches die aus der zumindest einen Sickerleitung in den Sammelbereich eingetretene Flüssigkeit aus dem Speichergehäuse in eine Umgebung des Energiespeichers abgeführt werden kann.
Die zumindest eine Sickerleitung kann beispielsweise als ein Rohr oder Schlauch, beispielsweise aus einem Kunststoff, ausgebildet sein. Zum Aufnehmen der Flüssigkeit aus dem Schaummaterial kann die Sickerleitung perforiert ausgebildet sein. Ein Mantel der Sickerleitung kann also beispielsweise Öffnungen in Form von Schlitzen, Spalten oder Löchern aufweisen. Über diese Öffnungen kann die Flüssigkeit, die sich in dem Schaummaterial gesammelt hat, in einen von dem Mantel umgebenen Innenraum der Sickerleitung gelangen und dort in Richtung des Sammelbereiches abfließen.
Solche Sickerleitungen, welche insbesondere aus Kunststoff gebildet sind, können kostengünstig in hoher Stückzahl hergestellt werden und weisen ein geringes Gewicht auf. Außerdem können sie besonders einfach in dem Schaummaterial angeordnet werden, indem sie vor dem Ausschäumen des Aufnahmeraumes in den Aufnahmeraum eingebracht werden und beim Ausschäumen des Aufnahmeraums in das Schaummaterial eingebettet werden. Auch kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Sickerleitung als eine Kapillare ausgebildet ist, welche dazu ausgelegt ist, den Abtransport der Flüssigkeit durch die Sickerleitung mittels des Kapillareffekts zumindest zu unterstützen. In diesem Fall ist ein sich in dem Schaummaterial befindliches Ende der Sickerleitung insbesondere geschlossen ausgebildet. Die Sickerleitung weist also einen kapillaren Durchmesser auf, sodass die Flüssigkeit in dem Innenraum der Sickerleitung durch den Kapillareffekt transportiert werden kann. Dadurch kann im Falle der in Hochrichtung orientierten Sickerleitung, der Abtransport der Flüssigkeit effizienter gestaltet werden. Alternativ dazu kann der Kapillareffekt die Flüssigkeit auch entlang einer anderen Richtung, beispielsweise quer zur Hochrichtung, transportieren, sodass die Sickerleitung beliebig orientiert in dem Schaummaterial angeordnet werden kann.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der elektrische Energiespeicher eine Unterdruckerzeugungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, in der zumindest einen Sickerleitung einen Unterdrück zum Ansaugen der Flüssigkeit aus dem Schaummaterial in die zumindest eine Sickerleitung zu erzeugen. Die Unterdruckerzeugungseinrichtung kann beispielsweise mithilfe einer zum Druckausgleich vorgesehenen Druckausgleichseinrichtung des elektrischen Energiespeichers bereitgestellt werden, welche in einer an den Sammelbereich angrenzenden Gehäusewand des Speichergehäuses angeordnet ist. Hierbei wird der, beispielsweise aufgrund der Temperatur, des Wetters, der Höhenlage, des dynamischen Drucks, etc., wechselnde Umgebungsdruck für eine Unterdruckgenerierung im Speichergehäuse verwendet.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug aufweisend einen erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeicher. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein elektrifiziertes Kraftfahrzeug und weist den elektrischen Energiespeicher als Traktionsbatterie auf.
Die mit Bezug auf den erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeicher vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figur und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines elektrischen Energiespeichers 1 für ein Kraftfahrzeug. Der elektrische Energiespeicher 1 weist ein Speichergehäuse 2 auf, in dessen Aufnahmeraum mehrere Speicherkomponenten 3, 4 angeordnet sind. Die Speicherkomponenten 3 sind hier Speicherzellen, insbesondere Rundzellen, und die Speicherkomponente 4 ist ein kühlmittelführender Kühler zum Kühlen der Speicherzellen. Der Kühler 4 ist durch eine Gehäusewand 5 des Speichergehäuses 2 hindurchgeführt und kann außerhalb des Speichergehäuses 2 mit einem kühlmittelführenden Kühlkreis des Kraftfahrzeugs verbunden werden. In dem Aufnahmeraum ist bereichsweise ein Schaummaterial 6 angeordnet, welches die Speicherkomponenten 3, 4 umgibt und beispielsweise eine mechanische Stabilität des elektrischen Energiespeichers 1 erhöht.
Das Schaummaterial 6 ist beispielsweise hygroskopisch, sodass sich Flüssigkeit 7 in dem Schaummaterial 6 ansammeln kann. Die Flüssigkeit 7 kann beispielsweise an gekühlten Speicherkomponenten 3, 4 angesammeltes Kondenswasser oder Kühlmittel sein, welches aufgrund eines Kühlerbruchs aus dem Kühler 4 austritt. Um diese Flüssigkeit 7 aus dem Schaummaterial 6 in einen Sammelbereich 8, hier einen Hohlraum 9 zwischen der bodenseitigen Gehäusewand 5 und dem Schaummaterial 6, leiten zu können, weist der elektrische Energiespeicher 1 ein Drainagesystem 10 auf. Das Drainagesystem 10 weist mehrere Sickerleitungen 11a, 11b auf, welche beispielsweise als Drainagerohre bzw. Drainageschläuche ausgebildet sein können. Die Sickerleitungen 11a, 11b sind ebenfalls in das Schaummaterial 6 eingebettet. Die Sickerleitungen 11a, 11b erstrecken sich hier entlang einer Hochrichtung H zwischen der bodenseitigen Gehäusewand 5 und der deckelseitigen Gehäusewand 5 und münden in den Sammelbereich 8.
Die Sickerleitungen 11a, 11b weisen zumindest eine Öffnung auf, über welche die Flüssigkeit 7 aus dem Schaummaterial 6 in die Sickerleitungen 11a, 11b eintreten kann. In den Sickerleitungen 11a wird die Flüssigkeit 7 durch die Schwerkraft entgegen der Hochrichtung H zu dem Sammelbereich 8 transportiert. Die Sickerleitung 11b ist als Kapillare 12 ausgebildet und transportiert die Flüssigkeit 7 unter Zuhilfenahme des Kapillareffekts zu dem Sammelbereich 8. Der elektrische Energiespeicher 1 weist außerdem eine Druckausgleichseinrichtung 13 auf, welche hier in einem Bereich der Gehäusewand 5, welches an den Sammelbereich 8 angrenzt, angeordnet ist. Je nach Druckverhältnissen zwischen dem Aufnahmeraum und einer Umgebung des elektrischen Energiespeichers 1 kann ein Unterdrück in dem Sammelbereich 8 und damit in den Sickerleitungen 11a, 11b entstehen, welcher die Flüssigkeit 7 ansaugt. So kann der Flüssigkeitstransport besonders effizient gestaltet werden.

Claims

Patentansprüche Elektrischer Energiespeicher (1) für ein Kraftfahrzeug aufweisend
- ein Speichergehäuse (2),
- eine Vielzahl von Speicherkomponenten (3, 4), welche in dem Speichergehäuse (2) angeordnet sind;
- eine Schaummasse (6), welche in dem Speichergehäuse (2) angeordnet ist und von welcher die Speicherkomponenten (3, 4) zumindest teilweise umgeben sind, gekennzeichnet durch ein Drainagesystem (10), welches in dem Speichergehäuse (2) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, Flüssigkeit (7) aus der Schammasse (6) zu befördern und dazu zumindest eine, in der Schaummasse (6) angeordnete Sickerleitung (11a, 11b) zum Aufnehmen der Flüssigkeit (7) aus der Schaummasse (6) aufweist. Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sickerleitung (11a, 11b) perforiert ausgebildet ist. Elektrischer Energiespeicher (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sickerleitung (11a, 11 b) als ein Rohr oder Schlauch ausgebildet ist. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sickerleitung (11a, 11b) als eine Kapillare (12) ausgebildet ist, welche dazu ausgelegt ist, den Abtransport der Flüssigkeit (7) durch die Sickerleitung (11a, 11b) mittels des Kapillareffekts zumindest zu unterstützen. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Gehäuseboden des Speichergehäuses (2) und dem Schaummaterial (6) ein mit der zumindest einen, sich entlang der Hochrichtung (H) erstreckenden Sickerleitung (11a, 11b) fluidisch gekoppelter Hohlraum (9) gebildet ist, weicher einen Sammelbereich (8) zum Sammeln der aus der Sickerleitung (11a, 11b) abgeführten Flüssigkeit (7) ausbildet. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energiespeicher (1) eine Unterdruckerzeugungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, in der zumindest einen Sickerleitung (11a, 11b) einen Unterdrück zum Ansaugen der Flüssigkeit (7) aus dem Schaummaterial (6) in die zumindest eine Sickerleitung (11a, 11b) zu erzeugen. Elektrischer Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Speicherkomponente (3, 4) als ein kühlmittelführender Kühler ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Sickerleitung (11a, 11b) unterhalb des Kühlers angeordnet ist und zum Aufnehmen von Flüssigkeit (7) in Form von Kühlerleckage bedingtem Kühlmittel ausgelegt ist. Kraftfahrzeug aufweisend einen elektrischen Energiespeicher (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2023/074694 2022-10-06 2023-09-08 Energiespeicher mit drainagesystem Ceased WO2024074262A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202380049680.3A CN119487681A (zh) 2022-10-06 2023-09-08 具有排液系统的蓄能器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022125809.2 2022-10-06
DE102022125809.2A DE102022125809A1 (de) 2022-10-06 2022-10-06 Energiespeicher mit Drainagesystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2024074262A2 true WO2024074262A2 (de) 2024-04-11
WO2024074262A3 WO2024074262A3 (de) 2024-06-13

Family

ID=88016391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/074694 Ceased WO2024074262A2 (de) 2022-10-06 2023-09-08 Energiespeicher mit drainagesystem

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN119487681A (de)
DE (1) DE102022125809A1 (de)
WO (1) WO2024074262A2 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010742B4 (de) 2007-02-27 2012-12-06 Daimler Ag Zellverbund einer Batterie, Batterie und deren Verwendung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455186B1 (en) * 1998-03-05 2002-09-24 Black & Decker Inc. Battery cooling system
AT515312B1 (de) 2014-01-28 2015-08-15 Avl List Gmbh Batteriemodul
US10116016B2 (en) * 2016-05-23 2018-10-30 Borgwarner Inc. Thermal management system and method of making and using the same
AT522521B8 (de) * 2019-05-06 2021-03-15 Miba Emobility Gmbh Kühlvorrichtung
US10707462B1 (en) * 2019-08-28 2020-07-07 Manaflex, Llc Intracellular device for lithium ion batteries
DE102020100910A1 (de) 2020-01-16 2021-07-22 Audi Aktiengesellschaft Anordnung zum kapillaren Medientransport

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010742B4 (de) 2007-02-27 2012-12-06 Daimler Ag Zellverbund einer Batterie, Batterie und deren Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
CN119487681A (zh) 2025-02-18
DE102022125809A1 (de) 2024-04-11
WO2024074262A3 (de) 2024-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018125159B4 (de) Fahrzeug mit einem zumindest bedarfsweise mit einer Flüssigkeit betriebenen Wärmetauscher sowie Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeuges
DE102009058880B4 (de) Elektrisches Energiespeichersystem sowie Betriebsverfahren hierfür, insbesondere für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug
WO2011054584A1 (de) Batterie mit entgasungssystem und verfahren zum abführen von austretungen
EP2760075B1 (de) Batteriesystem mit gehäuse
EP3910253A1 (de) Entfeuchter-einrichtung und eine diese aufweisende ladestation
AT522521A1 (de) Kühlvorrichtung
DE102019124016A1 (de) Elektrische Ladestation
DE102021105037A1 (de) Temperiereinrichtung für eine elektrische Batterie
DE102009019010A1 (de) Batterieeinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge od. dgl.
DE102011075989A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Energiespeichers eines Fahrzeugs
DE102015206522B4 (de) Mehrfunktionaler Energiespeicherboden
DE102022125809A1 (de) Energiespeicher mit Drainagesystem
DE102022105996B4 (de) Speichergehäuse für einen elektrischen Energiespeicher mit einer Ventileinrichtung zur Flüssigkeitsabfuhr
DE102017205081B4 (de) Kühlvorrichtung und Verfahren zur Kühlung einer Batterie in einem Fahrzeug mittels eines Kühlmittels sowie Fahrzeug mit einer solchen Kühlvorrichtung
DE102014201510A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Reduzieren eines Kühlmediums innerhalb eines Kühlkreislaufes
DE102018000278A1 (de) Batterieanordnung
DE102019110007B3 (de) Batterieanordnung für ein Fahrzeug umfassend eine Trägervorrichtung mit zwei Aufnahmeräumen sowie Fahrzeug
DE102015111747B4 (de) Batteriekühlungssystem
DE102019127405A1 (de) Traktionsbatterie mit einer bereichsweise Kondenswasser verhindernden Kühleinrichtung sowie Kraftfahrzeug
WO2012076233A1 (de) Batteriezelle
DE102023121349B4 (de) Ladevorrichtung und System mit Wassertank
DE102018221480A1 (de) Gehäuse ausgebildet zu einer Aufnahme einer Mehrzahl an Batteriezellen
DE102022113114A1 (de) Gehäusenotentwässerung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer solchen
DE102014217511B4 (de) Batteriezellenmodul mit einer Anordnung zum Schutz gegen Feuchtigkeit
WO2019243022A1 (de) Fahrzeug mit einem hochvoltspeicher

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380049680.3

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202380049680.3

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 23768277

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2