[发明专利]用于电池组模块的集成冷却元件

说明书

用于至少一个放热元件(100)，例如电动车辆中的电池组元件的外壳包括：‑壳壁(200)，‑用于容纳所述至少一个放热元件(100)的与壳壁(200)相连的支座(300)和‑布置在壳壁(200)的与支座(300)相反的一侧并与壳壁(200)相连的冷却体(400)。壳壁(200)、支座(300)和冷却体(400)一起作为一件式部件存在，其中冷却体(400)具有至少一个用于冷却介质的通道(500)，且冷却体(400)的至少一个子区域由具有≥0.2 W/(m K)的根据ASTM E‑01测定的热导率的第一热塑性聚合物组合物组成。

本发明涉及用于至少一个放热元件的外壳，其包括壳壁、用于容纳所述至少一个放热元件的与壳壁相连的支座和布置在壳壁的与支座相反的一侧并与壳壁相连的冷却体。放热元件优选是电能存储体。本发明同样涉及具有这样的外壳的车辆，优选电动车辆。

在如电动车辆中所用的电池组模块的运行过程中，电池组模块可变热。因此将电池组模块冷却以提高寿命和改进效率。

在电池组模块内，将电池组电池安置和固定在所谓的电池支座中。这些可例如由塑料制成。在电池下方，通常照惯例借助由铝制成的板式换热器进行冷却。通常，因此存在上部和下部，上部具有固定在电池支座中的电池，下部实现冷却。传热区最终是板。夹紧各个零件并集成到电池组外壳中。

也存在这样的变体，其中电池支座和外壳一体制造并照惯例在其下方借助由铝制成的板式换热器进行冷却。

DE 10 2014 201165 A1涉及具有许多彼此电连接的电池组电池的电池组模块，其中借助调温流体对各个电池组电池进行调温。调温流体流经其中的通道系统在电池组电池之间行进，并且排气系统与电池组电池的通道系统分开。

DE 10 2014 221684 A1公开了用于容纳多个电池组电池，特别是锂离子电池组电池的外壳，其中该外壳，特别是塑料外壳包括具有用于冷却电池组电池的空气流的入口位置和出口位置的冷却装置。该外壳与集成到外壳中的冷却装置一起被设计为一件式部件，其中冷却装置另外具有用于布置所有要容纳的电池组电池的间隔板，其中在电池组电池之间具有可传导空气的间隙，因此为空气流提供在电池组电池之间的空气通道。

本发明的一个目的是提供在制造上简单的用于放热元件的外壳。

根据本发明，通过如权利要求1中所述的外壳实现该目的。本发明还提供如权利要求12中所述的方法和如权利要求13中所述的系统。在从属权利要求中给出有利的进一步扩展方案。它们可以任意组合，只要上下文没有明确指出相反的意思。联系外壳论述的实施方案也可用于方法和系统。

用于至少一个放热元件的外壳包括壳壁、用于容纳所述至少一个放热元件的与壳壁相连的支座和布置在壳壁的与支座相反的一侧并与壳壁相连的冷却体。壳壁、支座和冷却体一起作为一件式部件存在。冷却体具有至少一个用于冷却介质的通道。冷却体因此具有模制到壳壁上的结构。对本发明而言，“布置在壳壁的相反一侧”是指冷却体布置在外壳的外侧，而支座布置在外壳的内侧。至少冷却体的材料包含具有≥ 0.2 W/(m K)的根据ASTM E1461-01测定的热导率的第一热塑性聚合物。如果在本申请中提到“热导率”，始终是指贯穿平面的热导率。在此，“聚合物”被理解为是指“聚合物组合物”。因此，冷却体的至少一个子区域由具有≥ 0.2 W/(m K)的根据ASTM E1461-01测定的热导率的热塑性组合物组成。优选的是整个冷却体由第一热塑性聚合物组合物组成。

该外壳可容易地在注射成型法中生产，因为壳壁、支座和冷却体一起一件式存在。第一热塑性聚合物组合物的热导率优选为≥ 0.2 W/(m K)至≤ 20 W/(m K)，更优选≥0.3 W/(m K)至≤ 16 W/(m K)，特别优选≥ 0.4 W/(m K)至≤ 8 W/(m K)。

该一件式外壳元件可由相同材料制成。但是，也可以使用不同材料，然后将这些通过材料配合的方式彼此相连以获得一体式外壳。为了排出热而设置，至少冷却体的材料包含上文提到的导热的热塑性聚合物组合物。