[發明專利]用于蓄電池系統的調溫裝置

有效

• 申請號: 201680060413.6
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN108431988B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 菲利普.克萊塞爾;小約翰.克萊塞爾;馬庫斯.克萊塞爾
• 申請（專利權）人: 上奧地利州中央合作銀行股份公司
• 主分類號: H01M10/617
• 分類號: H01M10/617;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/643;H01M10/6567;H01M50/213;H01M50/249
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

本發明涉及一種用于蓄電池系統的調溫裝置(1)，至少包括長方體形的空心體(2)，所述長方體形的空心體具有至少一個用于導入單獨調溫的流體的連接裝置(3)和至少一個用于導出單獨調溫的流體的連接裝置(4)，調溫裝置具有多個有規律地布置的和相同構造的、從第一體表面(5)延伸至第二體表面(6)的通孔(7)，其中，每個通孔(7)都容納有筒形的蓄電池單元(8)，以構成流體密封的液體空間，其特征在于，除了單元頭部(11)和單元底部(12)之外，空心體(2)在蓄電池系統的總高度H的＞20％至＜100％的高度h上延伸。

技術領域

本發明涉及一種用于蓄電池系統的調溫裝置，其具有長方體形的空心體，空心體具有至少一個用于導入單獨調溫的流體的連接裝置和至少一個用于導出單獨調溫的流體的連接裝置，還具有多個有規律地布置的和相同構造的、從第一體表面延伸至第二體表面的通孔，其中，每個通孔都容納有筒形的蓄電池單元，以構成流體密封的液體空間。

蓄電池系統或者說多個蓄電池系統的聯合體目前也被稱為蓄電池組，其在移動式應用、例如在電動車或者混合動力車中被用作可再充電的電能存儲器、例如帶有鋰離子蓄電器、鋰-聚合物蓄電器或者鎳金屬氫化物蓄電器。此外，在全電驅動的情況下為了進一步降低蓄電池系統的尺寸和重量，部分地也使用鋰離子高壓蓄電池。

這種蓄電池系統必須在確定的溫度區間內運行。也即在蓄電池中電化學過程的進行受蓄電池的工作條件和溫度的決定性影響。較高的溫度改善電子遷移或者離子遷移，卻降低蓄電池單元的內阻抗并且升高蓄電池單元的電容。然而較高的溫度也會帶來意外的或者不可逆的進行的化學反應和/或電解質的損失，由此會發生蓄電池的持續損害或者完全失效。反復的溫度變化同樣會損壞蓄電池。

從+40℃的工作溫度起使用壽命縮短，而低于-10℃時效率降低并且功率下降。此外，在單獨的單元之間的溫差不允許超過5至10K。結合大電流的短時峰值負載、例如再生或者助推(Boosten)導致單元不可忽視的變熱。額外地，較高的室外溫度例如在夏季會促進蓄電池系統中的溫度達到臨界值。

背景技術

由專利文獻US2015210184A1已知一種空氣冷卻的蓄電池組。該蓄電池組包括多個蓄電池單元，蓄電池單元被布置在多個模塊中，以確定每個模塊中相鄰的單元之間的冷卻通道。

由專利文獻DE102011082991A1中已知一種蓄電池，其具有蓄電池殼體、多個調溫元件和鋰離子單元，鋰離子單元與其中一個調溫元件直接接觸。

此外由專利文獻DE102014205133A1已知一種蓄電池組，其帶有多個蓄電池模塊，蓄電池模塊具有蓄電池單元和至少一個調溫裝置，其特征是，蓄電池單元通過帶有與溫度關聯的導熱性的材料與至少一個調溫裝置耦連。

由現有技術已知的用于這種蓄電池系統的調溫的其他的可能設計例如有，從溫度被調節的車輛內空間抽吸空氣、向車輛中存在的空調設備上連接特殊的接入蓄電池單元的蒸發板、或者使冷卻劑流過在蓄電池座中安裝的冷卻板(為此見Behr/Hella“Thermomanagement in Hybridfahrzeug”；BEHR HELLA SERVICE GmbH，Hall)。

所有從現有技術已知的冷卻方案欠缺的是把所產生的熱量快速和尤其均勻地導出、尤其欠缺優化的溫度管理。尤其對極端功率范圍是這樣，即蓄電池單元在高的功率輸出或者說高的功率吸納的情況下，和在環境溫度很高的情況下。

在單元聯合體中的熱不平衡的問題導致不同的功率密度，以此又導致蓄電池座內部的熱不平衡(自損系統)，該問題也沒令人滿意地解決。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種改進的、至少備選的用于蓄電池系統的調溫裝置。發明要解決的技術問題尤其在于，實現蓄電池系統內部的熱平衡。