技术领域
[0001] 本
发明涉及根据
权利要求1前序部分所述的一种用于混合动
力车辆或
电动车辆的蓄
电池组件。
背景技术
[0002] 分别用于混合动力车或电动车的
蓄电池组件或牵引电池通常具有多个单独的电池单元，这些电池单元被组合以形成电池模
块。这里各个电池模块中的单个电池单元通过张紧装置被保持在一起。在盒装电池的情况下，凭借张紧装置不稳定的形状，张紧装置必须额外地分别通过适当的固定或适当的组件被保持在一起。此外，电池模块中的单个电池单元必须被冷却，其中，特别需要改善彼此支承的单个的电池单元之间的
散热。
[0003] 例如，在盒装电池的情况下，塑料材料的辅助
框架可用于以形状配合的方式将各个电池单元固定并保持在相应的电池模块。为了冷却这里的电池单元，可以在辅助框架中设置冷却剂的流
动能够经过的管道。然而，用于固定和保持各个电池单元的辅助框架通常在相应的电池模块中使用，并且由冷却结构执行冷却，冷却结构被热连接到电池单元的电池耗散器。可替代地，具有塑料材料的辅助框架的U形
钢板能够分别用于将两个电池单元固定在彼此上，其中固定在彼此上的各个电池单元换随后被组合，以便通过张紧
支架形成相应的电池模块。这里的钢板被用于热量从电池单元散发到冷却剂流过的冷却剂板。
[0004] 在大多数情况下，这种类型的解决方案不利地在空间方面具有增加的要求。此外，电池单元通常仅能从电池单元的一侧被冷却，因此未被充分冷却。此外，公差的均衡和电池模块的密封也可能是有问题的。
发明内容
[0005] 因此，本发明的目的是提出一种用于通用类型的蓄电池组件的改进的或至少替代的
实施例，其中至少部分地克服所述缺点。
[0006] 根据本发明，所述目的通过
独立权利要求1的主题实现。有利的实施例是
从属权利要求的主题。
[0007] 蓄电池组件被设置用于混合动力车辆或电动车辆，并且蓄电池组件具有多个电池单元，多个电池单元具有彼此相对的支承面，其中电池单元在堆叠方向上被堆叠成通过所述支承面彼此面对并且形成电池块。蓄电池组件还具有冷却装置，冷却装置具有多个冷却元件，冷却
流体能够流
过冷却元件，并且冷却元件设置在相邻的电池单元之间，并且与电池单元共同在堆叠方向上夹紧。根据本发明，各个冷却元件具有可压缩的多孔的中间插入件或由所述中间插入件形成。中间插入件具有冷却流体能够流过的多个孔，其中，中间插入件设置在相应的相邻电池单元之间，并且以热传导方式被连接到所述电池单元。特别地，这里的各个孔特别形成用于冷却流体的管道结构。
[0008] 在根据本发明的蓄电池组件中，电池单元中生成的热量能够通过相应的冷却元件散发到外侧。冷却流体能够流过这里的各个冷却元件，使得向冷却流体的
传热直接发生在各个相邻电池单元的支承面上。冷却流体优选地是液体。这里的冷却流体能够流过中间插入件的孔，该中间插入件是冷却元件一部分或形成冷却元件。中间插入件是可压缩的并且还能够分别补偿相应的相邻电池单元的膨胀(或厚度上的增加)。各个相邻电池单元的收缩(或厚度上的减少)也能够通过中间插入件得到补偿。因此，由于冷却元件，各个电池单元能够从生命周期的开始到结束有效地被冷却，而与由于充电状态或老化引起的所述电池单元的厚度变化无关。
[0009] 这里的中间插入件的孔设置为使得所述孔保持为即使在压缩的情况下也能够使冷却流体流过孔。为了优化通过中间插入件的冷却流体的流动，中间插入件的孔可以至少局部地沿冷却流体的流动方向对齐。通过这种方式能够降低中间插入件中的
流动阻力和压力损失。可压缩中间插入件能够有利地由
泡沫型材料或由泡沫型
复合材料形成。泡沫型材料优选地是聚
氨酯泡沫，并且泡沫型复合材料优选地是聚氨酯泡沫。可替代地或另外地，可压缩中间插入件能够具有至少一个集成的
弹簧元件。
[0010] 在蓄电池组件的一个有利实施例的情况下，提供了中间插入件以热传导方式支承在各个相邻电池单元的支承面上。因此，在蓄电池组件的这种实施例的情况下，中间插入件形成冷却元件。冷却流体的流动能够经过中间插入件，使得在支承面处的电池单元中产生的热量能够直接排放到中间插入件中的冷却流体。鉴于此，能够有利地减少从电池单元到冷却流体的散热路径和热
电阻。此外，在这个实施例的情况下，能够在大面积上实现电池单元的均匀直接冷却。此外，中间插入件可压缩，使得各个相邻电池单元的膨胀(或厚度分别地增加)和收缩(或厚度分别地的减少)通过通过中间插入件直接得到补偿。由此，中间插入件以与相邻的电池单元的厚度变化无关的热传导方式支承在所述相邻电源单元上，并且，无论充电状态如何，各个相邻电池单元能够从生命周期的开始到结束被有效地冷却。
[0011] 有利地，能够另外提供的是，中间插入件的孔至少朝向相应的相邻电池单元的支承面被封闭，使得冷却流体不能够直接围绕相应的相邻电池单元流动。通过这种方式，中间插入件形成一种结构，该结构可以通过流动并且朝向外部封闭，并且支承表面处的电池单元中产生的热量通过中间插入件的材料被排放到冷却剂中。因为中间插入件形成朝向外侧被封闭的结构，所以能够有利地降低冷却装置中任何泄露的
风险。可替代地，中间插入件的孔能够朝向相应的相邻电池单元的支承面被打开，使得冷却流体能够直接围绕相应的相邻电池电源的支承面流动。这里电池单元在支承面处产生的热量被直接排放到冷却流体中，并且能够有利地加强从电池单元的散热。有利地，冷却流体能够是
电介质，以便降低
短路的风险。
[0012] 在蓄电池组件的一个有利实施例的情况下，各个冷却元件具有导热结构，该导热结构将中间插入件朝向外侧封闭，使得该中间插入件通过导热结构以热传导方式被连接到相应的相邻电池单元的支承面。在这个实施例的情况下的冷却元件由中间插入件和导热结构形成。导热结构有利地由导热材料(例如金属)构成，并且能够将电池单元中产生的热量从电池单元的支承面散发到中间插入件中的冷却流体中。这里的导热结构能够朝向外侧流体密封，使得能够流过冷却流体的中间插入件通过导热结构向外密封。
[0013] 还能够提供的是，导热结构具有两个彼此隔开的压缩板。这里的压缩板以热传导方式支承在相应的相邻电池单元的支承面上，并且中间插入件以热传导方式位于压缩板之间，以便支承在压缩板上。在这种情况下，各个相邻电池单元在堆叠方向上的膨胀能够至少被压缩板的弹性
变形和中间插入件的弹性变形吸收。这里的压缩板保持为以平面和热传导方式支承在支承面上。中间插入件被压缩并且继续保持设置在压缩板之间，以便支承在压缩板上。这里的压缩板弹性地变形，使得在各个相邻电池单元分别收缩或厚度减小的的情况下，压缩板跟随相应的支承面并保持，使得以平面和热传导方式支承在所述支承面上。这里的中间插入件被解压缩并且继续保持设置在压缩板之间，以便支承在压缩板上。鉴于此，能够实现支承面在大面积上的均匀冷却，并且各个电池单元能够从生命周期的开始到结束有效地被冷却，而与由于充电状态引起的所述电池单元的厚度变化无关。
[0014] 能够有利地提出的是，导热结构是金属型材。这里的型材优选地由
铝制成，并且优选地通过
挤压方法或挤出方法制造，或者制成钢板弯曲部件。金属型材，特别是由铝制成的金属型材，能够有效地将热量从各个相邻电池单元散发到流过中间插入件的冷却流体。此外，金属型材能够通过挤压方法或挤出方法以节省时间和成本的方式制成，使得能够总体上降低制造的成本和复杂性。
[0015] 在导热结构的一种改进的情况下能够提供的是，导热结构至少在一侧上具有电池单元-保持套环，电池单元保持-套环沿堆叠方向上从各个压缩板的至少一侧突出。在这种情况下，相应的相邻电池单元中的至少一个至少部分地支承在电池单元-保持套环上，并且因此，能够横向于堆叠方向被固定在电池块中。电池单元-保持套环沿堆叠方向上能够有利地从两侧突出，并且因此，能够横向于堆叠方向固定两个相邻电池单元。通过这种有利的方式，电池块中的电池单元，特别是电池块中的盒装电池能够通过各个冷却元件横向于堆叠方向固定，使得避免了对电池单元的传统所需的固定，并且简化了蓄电池组件的整体构造。有利地，电池单元-保持套环相对于导热结构的压缩板能够至少局部地具有偏离90°的
角，以便在组装时降低破坏电池单元、特别盒装电池的风险。可替换地或另外地，导热结构至少在一侧能够具有沿堆叠方向从压缩板两侧突出的周向
支撑套环。例如，电池块能够通过支撑套环支撑在壳体内。
[0016] 能够有利地提供的是，电池单元-保持套环和/或支撑套环通过弹簧单元被连接到各个压缩板，弹簧单元在横向于堆叠方向具有弹性。因为压缩板在堆叠方向上的变形而引起的冷却元件横向于堆叠方向的长度变化能够得到补偿。特别地，这里的电池单元仅受到电池单元-保持套环的不显著影响，并且因此，电池单元被格外小心地处理，而与所述电池单元沿堆叠方向上的厚度变化无关。弹性弹簧单元能够例如由波纹连接区域形成，波纹连接区域以整体的方式邻接电池单元-保持套环和/或支撑套环和/或至少一个压缩板。
[0017] 在冷却装置的一个有利改进的情况下，冷却装置具有冷却流体能够流过的并且位于电池块一侧上的流体分配器和/或流体收集器。在这种情况下的各个冷却元件被流体连接到冷却装置的流体分配器和/或流体收集器。例如，因此，电池单元中产生的热量能够被排放到中间插入件中的冷却流体中，并且冷却流体通过流体分配器和/或流体收集器被连接到冷却器。通过这种有利的方式，能够加强电池单元中的散热，并且因此，能够以优化的方式冷却电池单元。
[0018] 综上所述，根据本发明的蓄电池组件中的电池单元能够从生命周期的开始到结束在两侧上有效地被冷却，并与由于充电状态导致的所述电池单元的厚度变化无关。此外，电池单元的支承面在大面积上的均匀冷却能够通过根据本发明的冷却元件实现。此外，能够有利地减少蓄电池组件中的散热路径和热电阻。此外，根据本发明的蓄电池组件的冷却元件统一了热功能和机械功能，并且所述冷却元件能够以简化的方式被制造。另外，归功于冷却元件，各个电池单元还能够被横向于堆叠方向固定，使得避免了额外的传统所需的固定。鉴于此，能够有利地简化电池块的整体构造。
[0019] 本发明的其它重要特征和优点从从属权利要求、
附图以及附图相关的描述中得出。
[0020] 应当理解，上述特征和下面还要讨论的特征不仅可以在各自
指定的组合中使用，而且可以在不脱离本发明的范围的情况下以其它组合或单独使用。
附图说明
[0021] 在附图中示出了本发明的优选示例性实施例，并且将在下面的描述中更详细地解释本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能上等同的部件。
[0022] 在附图中：
[0023] 图1示出第一实施例中的根据本发明的蓄电池组件的截面图；
[0024] 图2示出第一实施例中的蓄电池组件中的冷却元件的视图；
[0025] 图3示出第一实施例中的蓄电池组件中的图2中的冷却元件的局部视图；
[0026] 图4示出第二实施例中的根据本发明的蓄电池组件的截面图；
[0027] 图5示出第二实施例中的蓄电池组件中的可替代设计实施例的冷却元件的视图；以及
[0028] 图6示出第二实施例中的蓄电池组件中的图5中的冷却元件的局部视图。
具体实施方式
[0029] 图1示出第一实施例中的根据本发明用于混合动力车辆或电动车辆的蓄电池组件1的截面图；这里的蓄电池组件1具有多个电池元件2和冷却装置3，冷却装置具有多个冷却元件4。图1中仅示出了蓄电池组件1的一部分。不言而喻，蓄电池组件1还可以具有其它的电池单元2和其它的冷却元件4，和其它构造元件，例如，冷却流体的流动能够经过的流体分配器，或冷却流体的流动能够经过的流体收集器，或张紧装置。这里的各个冷却元件4设置在电池单元2之间，并且与电源单元一起沿堆叠方向5固定，以便形成电池块6。蓄电池组件1的第一实施例中的冷却元件4由可压缩的多孔中间插入件7形成，该中间插入件具有冷却流体能够流过的多个孔8。该中间插入件7由泡沫型材料形成，优选地由聚氨酯泡沫形成，并且具有形成中间插入件7的孔8的蜂窝型结构，冷却流体能够流过所述孔8。
[0030] 这里的中间插入件7的孔8能够相对于相应的相邻电池单元2朝向外侧被封闭，使得中间插入件7相对于相应的相邻电池单元2的支承面9a和9b是流体密封的。可替代地，中间插入件7的孔8能够相对于相应的相邻电池单元2朝向外侧被打开。在这种情况下，有利地，冷却流体能够是
电解质。此外，中间插入件7的单个孔8沿冷却流体的流动方向13对齐，并横向于堆叠方向5，并且能够以减少的流动阻力和减小的压力损失使冷却流体流过中间插入件7。中间插入件7以热传导方式直接支承在相应的相邻电池单元2的支承面9a和9b上，使得在电池单元2的支承面9a和9b处产生的热量能够通过中间插入件7的材料在大面积上以均匀的方式被排放到冷却流体中。
[0031] 中间插入件7由于蜂窝型结构在堆叠方向5上是可压缩的，使得相应的相邻电池单元2在堆叠方向5上的膨胀(或厚度分别地增加)和收缩(或厚度分别地的减少)通过中间插入件7得到补偿。由此，中间插入件7以与相应的相邻的电池单元2的厚度变化无关的热传导方式支承在所述电池单元上，并且无论充电状态如何，各个相邻电池单元2可以从生命周期的开始到结束被有效地冷却。
[0032] 图2示出第一实施例中的蓄电池组件1中的冷却元件4的视图；图3示出图2中的冷却元件4的局部放大图。如上所述，冷却元件4由具有多个孔8的中间插入件7形成。冷却流体能够流过中间插入件7，其中孔8朝向相应的相邻的电池单元2的支承面9a和9b封闭。因此，能够特别地降低电池块6中的任何泄露风险。
[0033] 图4示出第二实施例中的根据本发明用于混合动力车辆或电动车辆的蓄电池组件1的截面图。这里的蓄电池组件1具有冷却装置3的冷却元件4，所述冷却元件4被设计成与第一实施例不同。另外，第二实施例中的蓄电池组件1对应于根据图1至图3的第一实施例中的蓄电池组件1。图4中仅示出蓄电池组件1的一部分。不言而喻，蓄电池组件1还能够具有其它的电池单元2和其它的冷却元件4，和其它结构元件，例如，冷却流体可以流过的流体分配器，或冷却流体可以流过的流体收集器，或张紧装置。这里的冷却元件具有导热结构10，其包围中间插入件7，使得中间插入件7通过导热结构10以热传导方式被连接到相应的相邻电池单元2的支承面9a和9b。在蓄电池组件1的第二实施例的情况下，冷却元件4由中间插入件
7和导热结构10形成。
[0034] 这里的导热结构10具有两个彼此隔开的压缩板11a和11b，它们以热传导方式支承在相应的相邻电池单元2的支承面9a和9b上。中间插入件7设置在压缩板11a和11b之间，并且以热传导方式支承在压缩板上。在蓄电池组件1的第二实施例的情况下，各个相邻电池单元2在堆叠方向5上的膨胀可以通过压缩板11a和11b的弹性变形和中间插入件7的弹性变形而被吸收。这里的压缩板11a和11b保持为以平面和热传导方式支承在支承面9a和9b上。在这种情况下，中间插入件7被压缩并且继续保持设置在压缩板11a和11b之间，以便支承在压缩板上。这里的中间插入件7的孔8以这种方式构造，使得即使在中间插入件7压缩的情况下，所述孔8保持为可以流过冷却流体。压缩板11a和11b弹性地变形，使得在相应的相邻电池单元2分别收缩或厚度减小的情况下，压缩板11a和11b跟随相应的支承面9a和9b并保持，以便以平面和热传导方式支承在所述支承面9a和9b上。在这种情况下，中间插入件7被解压缩并且持续保持设置在压缩板11a和11b之间，以便支承在压缩板上。由于冷却流体，支承面9a和9b在大面积上的均匀冷却能够实现，并且单个的电池单元2可以在生命周期的开始和结束时有效地冷却，而与由于充电状态或老化导致的所述电池单元2的厚度变化无关。
[0035] 此外，导热结构10在两侧上具有电池单元-保持套环12，其在堆叠方向5的两侧突出。这里电池单元-保持套环12从压缩板11a和11b突出，并且横向于堆叠方向5固定相应的相邻电池单元2。鉴于此，电池单元2，特别是盒装电池能够保持在电池块6中，并且避免了对电池单元2的传统所需的固定。鉴于此，能够特别地简化蓄电池构件1的整个构造。在该示例性实施例中，电池单元-保持套环12相对于压缩板11a和11b具有等于90°的角α。然而，角α也可以偏离90°，以便在组装时降低电池单元2、特别是盒装电池损坏的风险。此外，导热结构10在两侧具有支撑套环15，支撑套环在堆叠方向5的两侧突出。例如，电池块6能够通过支撑套环15支撑在壳体内。
[0036] 图5示出第二实施例中的蓄电池组件1中的可替代设计实施例的冷却元件4的视图；图6示出了冷却元件4的放大局部视图。这里的导热结构10是金属型材14。型材14优选地由铝制成，并且优选地通过挤压方法或其它挤压方法制造，或者制成钢板弯曲部件。金属型材14通过中间插入件7改善从相应的相邻电池单元2进入冷却流体的散热，并且向外扩散。与图4中的导热结构10不同，这里的导热结构10不具有电池单元-保持套环12。此外，这里的导热结构对应于图4中的导热结构10。
[0037] 综上所述，根据本发明的蓄电池组件1中的电池单元2能够从生命周期的开始到结束在两侧上有效地被冷却，而与由于充电状态的所述电池单元的厚度变化无关。此外，支承面9a和9b在大面积上的均匀冷却能够通过根据本发明的冷却元件3实现。此外，能够有利地减少蓄电池组件1中的散热路径和热电阻。此外，蓄电池组件1的冷却元件3统一了热功能和机械功能，并且所述冷却元件3以简化的方式实例化。此外，各个电池单元2还能够通过冷却元件4横向于堆叠方向5被设立，由此，避免了额外的、传统所需的固定方式，并且有利地简化电池块6的整个构造。
