[发明专利]包括温度管理系统的储能模块和储能系统

说明书

公开了用于交通工具(200)中，尤其用于混合动力交通工具中的储能模块(100)，所述储能模块(100)包括多重储能电池(10)以及用于相关联的储能电池(10)的温度管理系统(30)，该温度管理系统(30)与至少一些储能电池(100)，优选地所有的储能电池(100)相关联。温度管理系统(30)具有热交换器(32)和导热元件(36)；此外，强化层(34)被设置在热交换器(32)和导热元件(36)之间，该强化层具有与热交换器(32)相比更高的弹性模量。

说明书

本发明涉及包括温度管理系统的储能模块，并且涉及包括此种储能模块的储能系统。

储能模块和/或储能系统通常装配储能模块的温度管理系统或储能系统的温度管理系统。在常规惯例中，温度管理系统具有导热元件和热交换器，其中导热元件被直接布置在热交换器上，更具体地布置在储能模块或储能系统的内部的方向上。

提供储能模块或储能系统的温度管理系统以便使多重储能电池的温度保持在预定义或可预定义的温度范围。为了此目的，可以使在多重储能电池的操作期间产生的热从例如储能模块或储能系统耗散。热量还可以同样好地被供给到储能电池。

为了此目的，导热元件在一侧与至少一些储能电池接触并且在另一侧与热交换器接触。如果例如由于在各个区域中的温度差异或温度变化而使热交换器膨胀或收缩或甚至弯曲到不同的程度，导热元件和储能电池之间的接触和/或导热元件和热交换器之间的接触可能受影响，或者导热元件可能甚至与储能电池和/或热交换器分离。这也可能是由外部机械影响，例如，机械冲击、振动和诸如此类所致。

在一方面，因为导热元件的不充分接触，热量不再可以传导出或传导入储能模块或者传导出或传导入储能系统，或者仅在有限程度进行传导，在第一情况中导致储能电池的温度升高并且在第二情况中导致加热储能电池所需的时间增加，并且因此导致储能系统的功能范围(Funktionsspektrums)缩小，这降低温度管理系统的能力。

一般而言，常规的导热元件由弹塑性材料制成，作为导热元件的载体物质，其中所述载体物质本身具有低导热性。出于此原因，通常将添加剂混合在载体物质中。在许多情况中，所述添加剂包括陶瓷颗粒。由于例如因交通工具移动造成的振动和/或冲击，此种颗粒可以相对于彼此移动和/或相对于载体物质移动，并且这可能会导致载体物质因为磨损而变弱。这继而降低导热元件抗机械应力的水平。因此，材料可能受损，特别地，可能在导热元件中形成裂缝。因为此影响，例如，一个或多个储能电池还可能穿透导热元件，并且因此与热交换器接触，这可能导致短路，或者至少导致储能电池的自发性放电。

导热元件的脆化还可能因增塑剂从导热元件的载体物质扩散所致，并且这可能导致导热元件的开裂增多。因此，导热元件的弹性性能被削弱，并且这可能导致导热元件的机械和功能性能越来越劣化。

例如，在介于热交换器和一个或多个储能电池的表面之间的导热元件的材料量减少的情况中，只要热交换器和/或一个或多个储能电池的表面继续与导热元件接触，这些表面之间的电阻和热阻就保持在低水平。然而，如果空气替换导热元件材料的减少量，例如，在导热元件的至少某一区域或某些区域从热交换器的表面和/或一个或多个储能电池的表面分离，由此导热元件与热交换器的表面和/或一个或多个储能电池的表面之间未充分接触的情况中，电阻和热阻都升高。

在另一方面，即当多于一个载有电位(potentialführendes)的电池外壳接触热交换器时，或者当热交换器具有与接触的一个或多个储能电池不同的电位时，可能造成短路。在相对非极端的情况中，如果与导热元件的接触具有低电阻，则储能电池可能自发地放电。

虽然未详细解释，但是可以假定，上述一些问题是在波音787 2012/2013飞机中使用的锂离子电池过热的原因。

因此，本发明的基本目的是提供一种改进的且强大的储能模块和/或储能系统，其不具有现有技术的缺点并且还可以以简单且低成本的方式进行生产。