[发明专利]电池系统

说明书

本发明涉及一种电池系统（5），其包括：带有至少一个电池单池（2）的至少一个电池模块（10）和带有能够被冷却剂穿流的通道结构（22）的冷却单元（20），所述通道结构具有至少一个入口（24）和至少一个出口（26）。所述通道结构具有至少一个空心柱状的、U形弯曲的管元件，并且所述通道结构穿过至少一个接片。

技术领域

本发明涉及一种电池系统，该电池系统包括具有至少一个电池单池的至少一个电池模块和具有能够被冷却剂穿流的通道结构的冷却单元，该通道结构具有至少一个入口和至少一个出口。

背景技术

在未来，尤其在诸如电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）或插电式混合动力车辆（PHEV）等车辆中以及在固定不动的装置和消费电子产品中将越来越多地使用电池系统，而对这些电池系统在关于可靠性、功率性能、安全性和使用寿命方面提出了较高的要求。尤其具有锂离子电池单池的电池系统适用于这些应用。这种电池系统的特点尤其在于高的能量密度、热的稳定性和极低的自放电。

电池单池将化学反应能转换成电能。电池单池在此具有用于电接触的正极端子和负极端子。多个电池单池能够被组合并彼此电连接。为此，电池单池的端子借助于单池连接器彼此连接。彼此串联或并联的电池单池能够被组合成电池模块。

电池单池在预先给定的温度范围内能够最佳地运行。因此，电池模块的电池单池通常与热管理系统连接。热管理系统在低温下加热电池单池并在高温下冷却电池单池。尤其在运行期间需要冷却电池单池，因为在运行期间各个电池单池升温。

文献DE 10 2011 109 213 Al公开了一种具有多个彼此电连接的单独的电池单池的电池。电池单池在此被布置在被冷却剂穿流的导热板上。为此，导热板具有通道结构，该通道结构尤其包括流入开口和流出开口。

由文献US 2014/0262189 A1已知一种用于冷却系统的通道结构。该通道结构包括彼此连接的管元件。在此，通道结构被设计为蜿蜒曲折形，并且具有笔直的以及U形弯曲的管元件。通道结构穿过多个扁平的接片。

US 5,960,866 A公开了一种具有用于排出来自电子组件的热量的输送管的冷却单元及其制造方法。冷却单元包括板状的、尤其由铝制成的金属块，其被传热管穿过。在此，传热管优选具有圆形的横截面。

发明内容

本发明提出了一种电池系统，其包括具有至少一个电池单池的至少一个电池模块和具有能够被冷却剂穿流的通道结构的冷却单元，该冷却单元具有至少一个入口和至少一个出口。冷却单元尤其用于排出在电池模块的运行期间产生的热量，并由此用于冷却电池模块。

根据本发明如此规定：即，冷却单元的通道结构具有至少一个空心柱状的、U形弯曲的管元件，并且冷却单元的通道结构穿过冷却单元的至少一个接片。

通道结构的U形弯曲的管元件在此优选具有圆环形的横截面。然而也能够考虑其他的横截面，例如椭圆形。 U形弯曲的管元件例如具有构造为呈半环面形式的区域，即呈在180°的角度范围上延伸的环面的区段的形式。冷却单元的接片例如由扁平板制成并且具有用于容纳通道结构的孔。

根据本发明的一种有利的改进方案，所述至少一个接片被设计为L形并且具有基部支臂和侧部支臂。侧部支臂在此尤其至少大致与基部支臂成直角地延伸。例如，侧部支臂和基部支臂能够形成相对彼此大于90°的角度。

在此，通道结构优选地穿过接片的基部支臂，并且接片的侧部支臂面向电池模块。在此，电池模块能够直接贴靠在接片的侧部支臂上，或者能够在侧部支臂和电池模块之间设置导热箔或导热膏。

根据本发明的另一种有利的改进方案，所述至少一个接片被设计为U形并且具有基部支臂、侧部支臂和外侧支臂。基部支臂在此被布置在侧部支臂和外侧支臂之间。侧部支臂和外侧支臂在此尤其彼此平行地并且与设置在它们之间的基部支臂成直角地延伸。