[實(shí)用新型]用于電池的加熱和冷卻裝置、電池配置和機(jī)動(dòng)車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420545725.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204538144U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雅各布·布蘭道爾;斯特凡·希爾施;帕斯卡爾·米斯;貝恩德·沙費(fèi)爾;約阿希姆·特賴爾;斯特凡娜·魏因格特納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬勒貝洱有限兩合公司;馬勒貝洱法國(guó)魯法克股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/6554;H01M10/6556
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國(guó)明

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種用于電池配置的加熱和冷卻裝置，所述電池配置具有所述加熱和冷卻裝置。本實(shí)用新型還涉及具有所述電池配置的機(jī)動(dòng)車。

背景技術(shù)

用于純電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車、混合驅(qū)動(dòng)汽車和燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車的可再充電電池系統(tǒng)是當(dāng)前研究的主題。目前，在前述類型的汽車?yán)铮瑑?yōu)選使用鋰離子電池，鋰離子電池的特征在于高能量密度，并且只有輕微的記憶效應(yīng)。可再充電電池為安裝在機(jī)動(dòng)車中的耗電體可靠地供應(yīng)電能的能力主要取決于電池環(huán)境中呈現(xiàn)的熱條件。在再充電意義上，由于供給期間和電能吸收期間發(fā)生的電化學(xué)過(guò)程并非無(wú)關(guān)緊要(not?unsubstantial?degree)取決于電池運(yùn)行溫度的。對(duì)鋰離子基礎(chǔ)的不同電池系統(tǒng)的延伸研究例如已表明，在低于臨界溫度時(shí)，例如接近0℃的區(qū)域中，由電池可獲得的能量密度與較高的運(yùn)行溫度相比大幅降低。低于該溫度時(shí)，充電期間會(huì)額外出現(xiàn)鋰離子電池的損壞。

對(duì)所述電池的可靠且無(wú)憂運(yùn)行起決定性的，這不僅適用于上述鋰離子基礎(chǔ)的電池，還普遍適用于任何可再充電電池系統(tǒng)，還是熱細(xì)分的環(huán)境條件的產(chǎn)生。考慮到例如在機(jī)動(dòng)車運(yùn)行期間出現(xiàn)的實(shí)質(zhì)的溫度波動(dòng)，這意味著這些必須通過(guò)適宜的溫度控制裝置來(lái)平衡，該溫度控制裝置與電池?zé)狁詈希允闺姵氐沫h(huán)境溫度和由此使電池自身的溫度在預(yù)定的溫度區(qū)間內(nèi)保持恒定。一方面，直接環(huán)繞電池的環(huán)境溫度假設(shè)低于允許的溫度范圍時(shí)，所述裝置必須能升高該環(huán)境溫度。另一方面，如果電池的環(huán)境溫度超過(guò)所述溫度區(qū)間的上限時(shí)，所述裝置還必須能降低環(huán)境溫度。

由現(xiàn)有技術(shù)，可與電池?zé)狁詈系母鞣N裝置是已知的，原則上這種裝置同時(shí)包括用于升高電池溫度的加熱單元和用于降低電池溫度的冷卻系統(tǒng)。

因此，DE?1020099058819A1描述了一種用于電池的加熱和冷卻的裝置，該裝置包括冷卻劑回路和至少一個(gè)電加熱元件，二者被布置在公共的熱轉(zhuǎn)移組件中。在此情況下，電加熱元件以正結(jié)合的方式和/或非正結(jié)合的方式與熱轉(zhuǎn)移組件連接。該裝置的特點(diǎn)是它需要較大量的構(gòu)建元件，這些構(gòu)建元件在加熱操作期間由于該設(shè)計(jì)被電加熱元件共加熱，這顯著增加了電池實(shí)際預(yù)期加熱所需的熱輸出。

實(shí)用新型內(nèi)容

因此，本實(shí)用新型基于以下目的：產(chǎn)生一種用于電池的加熱和冷卻裝置，其特征在于，與待加熱或待冷卻的電池有效熱耦合，同時(shí)利用具有少量組件的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型還具有以下目的，通過(guò)所述加熱和冷卻裝置是具有電池的電池配制擴(kuò)展為溫控的。最終，本實(shí)用新型具有提供具有所述電池配制的機(jī)動(dòng)車的目的。

上述根據(jù)本實(shí)用新型的目的通過(guò)獨(dú)立專利權(quán)利要求的主題來(lái)解決。優(yōu)選的實(shí)施方式為從屬權(quán)利要求的主題。

因此，本申請(qǐng)的基本構(gòu)思是形成一種用于板狀電池的加熱和冷卻裝置，該板狀電池具有底板和蓋板，以及在底板和蓋板之間的區(qū)域中布置同時(shí)能加熱和冷卻的元件，以用于與底板熱耦合的電池的相應(yīng)的加熱和冷卻。這能使制造此類加熱和冷卻裝置所需的組件數(shù)量保持較低，使得此類裝置的熱損失能同樣的保持較低。該加熱和冷卻裝置的各個(gè)板狀組件的疊層狀配置額外能實(shí)現(xiàn)電池與該加熱和冷卻裝置的廣大、由此高度有效的熱連接，同時(shí)具有非常緊湊的設(shè)計(jì)。

一種用于電池的加熱和冷卻裝置，特別用于機(jī)動(dòng)車的電池，包括：

底板，在所述底板中提供至少一個(gè)用于冷卻劑或制冷劑流過(guò)的流體路徑；

至少一個(gè)支撐部件，在每種情況下，在所述至少一個(gè)支撐部件中，提供能夠熱耦合或者與所述底板熱耦合的至少一個(gè)電加熱元件；

蓋板；

其中，所述底板、至少一個(gè)支撐部件和所述蓋板沿著堆疊方向彼此鄰接地?布置。

優(yōu)選的實(shí)施方式要求保護(hù)特別小的安裝空間，其中支撐部件被設(shè)計(jì)為沿縱向延伸的細(xì)長(zhǎng)的支架。在該支架中在縱向布置有彼此隔開(kāi)并彼此鄰接的至少兩個(gè)通道口，在該至少兩個(gè)通道口中分別插入電加熱元件。

為了能實(shí)現(xiàn)平板設(shè)計(jì)的加熱和冷卻裝置，推薦電加熱元件和支架的設(shè)計(jì)，使得任何情況下該至少兩個(gè)電加熱元件的頂側(cè)與支架的頂側(cè)末端齊平。因此，該至少兩個(gè)電加熱元件的底側(cè)分別應(yīng)該與支架的底側(cè)(21b)末端齊平。

優(yōu)選地，可在上述加熱和冷卻裝置上提供電絕緣的電絕緣部，該電絕緣的電絕緣部被布置在底板和支撐部件之間的加熱和冷卻裝置中。所述電絕緣部防止電加熱元件與通常由金屬制得的即導(dǎo)電的底板不理想的電接觸，電絕緣部起到外罩的功能，由此可暴露在外側(cè)與用戶身體接觸。為了避免不必要地降低電加熱元件與底板的熱耦合，上述電絕緣部應(yīng)具有盡可能高的導(dǎo)熱率。