[发明专利]电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电池模块。本发明还涉及一种电池模块系统和一种机动车。

背景技术

电池(例如，锂离子电池或Zebra电池)向各种设施供电，例如机动车、医院或钻机。尤其是在锂离子电池中需要小于4K的较小温度差。此外，在锂离子电池中温度不应高于60℃。一般而言，多个电池安装在一个壳体中并且由此形成电池模块。电池模块具有以下优点：其可以更容易地进行冷却，并且可以通过多个电池模块组合成一个电池模块系统简单地实现更高的电功率。

由流动的冷却流体借助于对流、即质量传递对设置在电池模块中的电池进行温度调节，即进行冷却或者加热。为此，电池模块具有至少一个进口和至少一个出口，通过所述至少一个进口和所述至少一个出口导入和导出温度调节流体。为了循环温度调节流体需要流体传送装置，例如用于作为温度调节流体的空气的风扇。因此，为了循环温度调节流体需要高能量开销并且由于流体传送装置的运动的机械部件而可能容易出现损害。在使用这种电池模块时，可能由于气体传送装置中的旋转元件而对位于宇宙空间中的空间站的涡旋(Drall)产生不利影响。

发明内容

根据本发明的电池模块包括一个壳体、至少一个设置在所述壳体中的电池、至少一个用于温度调节(即用于冷却和/或加热的)的装置、至少一个电池，其中，所述至少一个装置包括至少一个用于从所述至少一个电池和/或向所述至少一个电池传导热量的热管。

热管是热传递装置，其在利用物质的蒸发热量的情况下允许高热流密度，也就是说，可以在小横截面积上传输大量的热。热管的热阻明显小于金属的热阻，由此热管表现为几乎是等温的(在热管的长度上温度是恒定的)。在所传递的热相同时，其明显轻于传统的热交换装置或者热传递装置，例如片式热交换装置。通过相应地选择热管的工作介质可以实现电池模块所需的应用范围、即温度范围。因此，热管可以在不存在运动的机械部件的情况下简单地对电池模块的电池进行冷却和/或加热，即对电池模块的电池进行温度调节。因此，特别优选地不再需要用于循环温度调节流体的流体传送装置、例如风扇和流动的温度调节流体。

在另一构型中，在至少两个电池之间设置有至少一个翅片，所述至少一个翅片由导热材料、例如金属、尤其是铜制成，并且所述至少一个翅片与所述至少一个热管导热地连接。在电池模块的电池之间设置有一些尤其是由铜制成的金属翅片，这些金属翅片吸收由电池在表面上散发的热并且将所述热传导至热管。反过来，这些金属翅片也可以将热传导至电池，以对电池进行加热。

尤其是，至少两个翅片与一个由导热材料、例如金属制成的板导热地连接，并且所述板与所述至少一个热管导热地连接。在翅片的端部区域中，翅片与所述板机械地并且因此也导热地连接。因此，所述板在热方面汇聚设置在电池之间的全部翅片，并且热管导热地设置在所述板上。因此，由电池散发的热首先被传导至翅片，随后由翅片传导至所述板并且由所述板传导至热管，或者相反。

在另一构型中，壳体中的至少一个电池设置在用于导热的、优选不导电的液体中。电池壳体内的导热液体附加地提高电池之间和从电池至翅片或板的热交换，从而电池之间的温度差较小，例如小于4K，也就是说，确保了电池模块内的均匀温度分布。

在一个补充的构型中，所述液体是油，例如硅油。

优选地，壳体至少部分地由塑料或金属组成。

在一个变型方案中，所述至少一个电池是锂离子电池。

符合目的地，所述至少一个热管是导热管或吸热管。

根据本发明的具有多个电池模块的电池模块系统包括至少一个所述电池模块。

尤其是，至少两个电池模块借助于至少一个热管导热地彼此连接，以便对至少一个电池进行温度调节，即进行冷却和/或加热。因此，电池模块系统的电池模块与热管导热地连接，从而在电池模块系统的电池模块之间可以实现特别良好地热交换并且由此也在电池模块系统内部出现电池或电池模块中的较小温度差。

根据本发明的机动车包括至少一个所述电池模块和/或至少一个所述电池模块系统。

在一个补充的变型方案中，为了对至少一个电池进行冷却，至少一个热管与热沉导热地连接或可与热沉导热地连接，和/或为了对至少一个电池进行加热，至少一个热管与热源导热地连接或可与热源导热地连接。