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DE19716893T1 - Thermische verwaltungsvorrichtung für batterie - Google Patents

Thermische verwaltungsvorrichtung für batterie Download PDF

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DE19716893T1
DE19716893T1 DE19716893.3T DE19716893T DE19716893T1 DE 19716893 T1 DE19716893 T1 DE 19716893T1 DE 19716893 T DE19716893 T DE 19716893T DE 19716893 T1 DE19716893 T1 DE 19716893T1
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Kai SCHWARZ
Weiling WANG
Nicolas Gorse
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Constellium Singen GmbH
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Constellium Singen GmbH
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Abstract

Thermomanagementvorrichtung (1), die dazu ausgelegt ist, in einem Batteriekasten verwendet zu werden, wobei die Vorrichtung eine extrudierte Platte (2) umfasst, die sich entlang einer Längsachse (Z) zwischen einer Vorderseite (10) und einer Hinterseite (20) erstreckt, wobei die extrudierte Platte einschließt:
- einen ersten Kanal (13), der sich zwischen der Vorderseite und der Hinterseite zwischen einer ersten vorderen Öffnung (11) und einer ersten hinteren Öffnung (12) erstreckt;
- einen zweiten Kanal (23), der sich zwischen der Vorderseite und der Hinterseite zwischen einer zweiten vorderen Öffnung (21) und einer zweiten hinteren Öffnung (22) erstreckt;
- wobei der erste Kanal und der zweite Kanal so ausgelegt sind, dass sie einen Fluidkreis bilden, in dem ein Kühlmittel strömen kann;
- mindestens einen Verkapselungshohlraum (33), der sich zwischen der Vorderseite (10) und der Hinterseite (20) erstreckt, wobei der Verkapselungshohlraum so ausgelegt ist, dass er ein Phasenwechselmaterial verkapselt; wobei die Vorrichtung ebenfalls einschließt:
- eine Einlass-/Auslasskappe (40), die mindestens einen Stopfen (43) einschließt, der in mindestens einen Verkapselungshohlraum (33) eingeführt ist, an der Vorderseite (10);
- eine Umlenkkappe (50, 50'), die mindestens einen Stopfen (53) einschließt, der in mindestens einen Verkapselungshohlraum (33) eingeführt ist, an der Hinterseite (20);
- wobei die Umlenkkappe einen Verbindungskanal (55, 55s, 55i) bildet, der die erste hintere Öffnung (12) mit der zweiten hinteren Öffnung (22) verbindet, um so den ersten Kanal (13) und den zweiten Kanal (23) zu verbinden, sodass das Kühlmittel zwischen der ersten vorderen Öffnung (11) und der zweiten hinteren Öffnung (21) nacheinander durch den ersten Kanal (13), den Verbindungskanal (55, 55s, 55i), und den zweiten Kanal (23) strömen kann.

Claims (15)

  1. Thermomanagementvorrichtung (1), die dazu ausgelegt ist, in einem Batteriekasten verwendet zu werden, wobei die Vorrichtung eine extrudierte Platte (2) umfasst, die sich entlang einer Längsachse (Z) zwischen einer Vorderseite (10) und einer Hinterseite (20) erstreckt, wobei die extrudierte Platte einschließt: - einen ersten Kanal (13), der sich zwischen der Vorderseite und der Hinterseite zwischen einer ersten vorderen Öffnung (11) und einer ersten hinteren Öffnung (12) erstreckt; - einen zweiten Kanal (23), der sich zwischen der Vorderseite und der Hinterseite zwischen einer zweiten vorderen Öffnung (21) und einer zweiten hinteren Öffnung (22) erstreckt; - wobei der erste Kanal und der zweite Kanal so ausgelegt sind, dass sie einen Fluidkreis bilden, in dem ein Kühlmittel strömen kann; - mindestens einen Verkapselungshohlraum (33), der sich zwischen der Vorderseite (10) und der Hinterseite (20) erstreckt, wobei der Verkapselungshohlraum so ausgelegt ist, dass er ein Phasenwechselmaterial verkapselt; wobei die Vorrichtung ebenfalls einschließt: - eine Einlass-/Auslasskappe (40), die mindestens einen Stopfen (43) einschließt, der in mindestens einen Verkapselungshohlraum (33) eingeführt ist, an der Vorderseite (10); - eine Umlenkkappe (50, 50'), die mindestens einen Stopfen (53) einschließt, der in mindestens einen Verkapselungshohlraum (33) eingeführt ist, an der Hinterseite (20); - wobei die Umlenkkappe einen Verbindungskanal (55, 55s, 55i) bildet, der die erste hintere Öffnung (12) mit der zweiten hinteren Öffnung (22) verbindet, um so den ersten Kanal (13) und den zweiten Kanal (23) zu verbinden, sodass das Kühlmittel zwischen der ersten vorderen Öffnung (11) und der zweiten hinteren Öffnung (21) nacheinander durch den ersten Kanal (13), den Verbindungskanal (55, 55s, 55i), und den zweiten Kanal (23) strömen kann.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der erste Kanal (13) und der zweite Kanal (23) in der extrudierten Platte (2) entlang einer geradlinigen Richtung parallel zur Längsachse (Z) erstrecken.
  3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: - sich mindestens ein Stopfen (53), der in einen Verkapselungshohlraum (33) eingeführt ist, entlang der Längsachse (Z) zwischen einem ersten Ende (53a) und einem zweiten Ende (53b) erstreckt, wobei der Stopfen zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende eine Aussparung (53c) einschließt; - die extrudierte Platte (2) eine Einlassöffnung (16) einschließt, die sich in die Aussparung des Stopfens (53c) öffnet, um so den Einlass eines Klebstoffs zu ermöglichen; - sodass sich der Klebstoff in der Aussparung (53c) um so den Stopfen herum erstreckt, um den Stopfen (53) an der extrudierten Platte (2) festzumachen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die extrudierte Platte (2) eine Austrittsöffnung (26) einschließt, die sich in die Aussparung des Stopfens (53c) öffnet, um so den Austritt eines. Klebstoffs zu ermöglichen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Durchmesser der Austrittsöffnung (26) geringer ist als der Durchmesser der Einlassöffnung (16).
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Aussparung (53c) in Bezug auf die Längsachse (Z) einen spitzen Winkel (a) bildet.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Stopfen (53) mindestens eine Hilfsaussparung (53e) einschließt, die sich zwischen der Aussparung (53c) und dem ersten Ende (53a), oder zwischen der Aussparung (53c) und dem zweiten Ende (53b) um den Stopfen herum erstreckt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: - die extrudierte Platte (2) eine hintere Kammer (24) einschließt, die sich zwischen der Hinterseite (20) und der ersten hinteren Öffnung (12) sowie der zweiten hinteren Öffnung (22) erstreckt, sodass sich die erste hintere Öffnung und die zweite hintere Öffnung in die hintere Kammer öffnen; - die Umlenkkappe (50) einen Einführabschnitt (54) einschließt, der in die hintere Kammer (24) eingeführt ist, wobei der Einführabschnitt mindestens eine Nut (52s, 52i) bildet, die sich zwischen der ersten hinteren Öffnung (12) und der zweiten hinteren Öffnung (22) erstreckt; - um so einen Verbindungskanal (55s, 55i) zu bilden, der durch die Nut (52s, 52i) und durch die hintere Kammer (24) begrenzt ist, wobei der Verbindungskanal somit den ersten Kanal (13) mit dem zweiten Kanal (23) verbindet.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Einführabschnitt (54) zwei Nuten (52s, 52i) umfasst, die einander gegenüberliegen, wobei sich jede Nut zwischen der ersten hinteren Öffnung (12) und der zweiten hinteren Öffnung (22) erstreckt, wobei jede Nut zusammen mit der Wand der hinteren Kammer (24) einen Verbindungskanal (52s, 52i) begrenzt, sodass die Vorrichtung zwei Verbindungskanäle (55s, 55i) umfasst, wobei jeder Verbindungskanal den ersten Kanal (13) mit dem zweiten Kanal (23) verbindet.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die extrudierte Platte (2) eine Oberseite (2s) und eine Unterseite (2i) umfasst, wobei sich die Oberseite und die Unterseite zwischen der Vorderseite (10) und der Hinterseite (20) erstrecken, und wobei der Einführabschnitt (54) bildet: - eine der Wand der hinteren Kammer (24) zugewandte obere Nut (52s), die an die Oberseite (2s) angrenzt; - eine der Wand der hinteren Kammer (24) zugewandte untere Nut (52i), die an die Unterseite (2i) angrenzt.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die extrudierte Platte (2) aus Aluminium oder Aluminiumlegierung gefertigt ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei es sich bei der Einlass-/Auslasskappe (40) und/oder der Umlenkkappe (50, 50') um ein einstückiges Bauteil handelt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die mindestens zwei verschiedene Phasenwechselmaterialien umfasst, und wobei: - der gleiche Verkapselungshohlraum zwei verschiedene gemischte Phasenwechselmaterialien aufweist; - und/oder zwei verschiedene Verkapselungshohlräume zwei jeweils verschiedene Phasenwechselmaterialien einschließen.
  14. Vorrichtung (1) nach einem aus Anspruch 1 bis 14, wobei die Einlass-/Auslasskappe (40) einen in die erste vordere Öffnung (11) eingerückten Fluidverbinder (41), der es ermöglicht, den ersten Kanal (13) mit einem stromaufwärtigen Fluidkreis zu verbinden, und einen in die zweite vordere Öffnung (21) eingerückten Fluidverbinder (42) einschließt, der es ermöglicht, den zweiten Kanal (23) mit einem stromabwärtigen Fluidkreis zu verbinden.
  15. Batteriekasten, der eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.
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