АВТОМОБИЛЬНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ Российский патент 2020 года по МПК H01M2/10 H01M10/653 

Изобретение касается автомобильной аккумуляторной батареи согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Известные из практики автомобильные аккумуляторные батареи, такие как, напр., применяются в качестве аккумуляторов энергии или, соответственно, в качестве тяговой батареи в гибридных транспортных средствах или электрических транспортных средствах, обычно располагают одним или несколькими модулями аккумуляторной батареи, при этом каждый модуль аккумуляторной батареи имеет несколько расположенных в виде стопы элементов аккумуляторной батареи. Чтобы гарантировать надлежащую эксплуатацию и избежать повреждения такой автомобильной аккумуляторной батареи, а также чтобы достичь наиболее долгого возможного срока службы, она должна эксплуатироваться в определенном диапазоне температур. В этой связи, например, из уровня техники известно расположение что под модулем аккумуляторной батареи охлаждающей пластины, через которую протекает охлаждающая текучая среда, чтобы охлаждать модуль аккумуляторной батареи.

Такая известная из уровня техники автомобильная аккумуляторная батарея показана на фиг.1 на изображении в разобранном виде в перспективе. Автомобильная аккумуляторная батарея 1 может представлять собой мощную или высоковольтную батарею в виде литиево-ионной аккумуляторной батареи, которые применяются в качестве тяговых батарей для по меньшей мере частично электроприводных транспортных средств.

Автомобильная аккумуляторная батарея 1, ниже также кратко называемая аккумуляторной батареей, состоит из модуля 2 аккумуляторной батареи, который имеет несколько расположенных в виде стопы рядом друг с другом или, соответственно, друг на друге элементов 3 аккумуляторной батареи. В показанном на фиг.1 примере это двенадцать элементов аккумуляторной батареи, которые, чтобы лучше отличать их друг от друга, обозначены ссылочными обозначениями 3.x, где «x» обозначает определенный элемент аккумуляторной батареи из двенадцати элементов аккумуляторной батареи. Элементы аккумуляторной батареи собственно известным образом через расположенный на верхней стороне 3c элементов аккумуляторной батареи соединитель элементов включены по параллельной или последовательной схеме, так что на заднем элементе 3.12 снимается плюсовой полюс 12 модуля 2 аккумуляторной батареи, а на первом элементе 3.1 аккумуляторной батареи - минусовой полюс модуля 2 аккумуляторной батареи.

На модуле 2 аккумуляторной батареи расположен электронный блок 16, который служит для регистрации напряжений отдельных элементов 3 аккумуляторной батареи и управления эксплуатацией аккумуляторной батареи, а также может использоваться для выравнивания различных состояний заряда отдельных элементов 3. Этот электронный блок 16 обозначен также Balacing Board (англ. плата балансировки).

Автомобильная аккумуляторная батарея 1 включает в себя также удерживающую структуру, окружающую модуль 2 аккумуляторной батареи, которая выполнена в виде рамной структуры и/или корпуса. Удерживающая структура включает в себя две боковые части 6, которые расположены параллельно боковым стенкам стопы элементов аккумуляторной батареи или, соответственно, на противоположных боковых стенках модуля 2 аккумуляторной батареи. Удерживающая структура включает в себя также крышку 7, лежащую на электронном блоке 6, переднюю торцевую часть 13, которая прилегает к передней торцевой стороне модуля 2 аккумуляторной батареи в передней концевой области боковых частей 6, а также соответствующую заднюю торцевую часть 14, которая прилегает к задней торцевой стороне модуля 2 аккумуляторной батареи в задней концевой области боковых частей 6. Между боковыми частями 6 и боковой стенкой модуля 2 аккумуляторной батареи вложен также бумажный слой 15, который должен предотвращать механическое повреждение, например, расцарапывание элементов аккумуляторной батареи, боковыми частями 6. С помощью четырех винтов (не показаны), которые зацепляются в резьбовые втулки 17, предусмотренные на четырех углах удерживающей структуры, модуль 2 элементов привинчивается к удерживающей структуре.

Удерживающая структура предотвращает слишком сильное расширение элементов при электрической циклизации. Для снижения веса боковые части 6 имеют также выемки 6d. Для охлаждения модуля 2 аккумуляторной батареи под модулем 2 аккумуляторной батареи расположен охлаждающая пластина для осуществления нижнего охлаждения, который на фиг.1 не показан. Возникающее при эксплуатации элементов аккумуляторной батареи тепло направляется вниз в охлаждающую пластину. Между охлаждающей пластиной и нижней стороной модуля 2 аккумуляторной батареи расположена также теплопроводящая прокладка, обозначенная также Gap-Pad, посредством которой модуль аккумуляторной батареи термически соединен с охлаждающей пластиной, и которая сдавливается при привертывании модуля элементов к корпусу. Наряду с термическим присоединением, Gap-Pad служит также для выравнивания неровностей.

Показанная на фиг.1 автомобильная аккумуляторная батарея 1 рассчитана на применение в легковом автомобиле. Для достижения преимуществ в издержках, в частности эффектов масштаба, было бы желательно применять автомобильную аккумуляторную батарею 1 также в области автомобилей промышленного назначения. Однако в области автомобилей промышленного назначения ставились бы повышенные требования к мощности автомобильной аккумуляторной батареи. В рамках изобретения было установлено, что существующая концепция охлаждения является недостаточной для выполнения повышенных требований к мощности, существующих в области автомобилей промышленного назначения, так как недостаточно отводится тепло элементов 3 аккумуляторной батареи. Следовательно, устанавливается относительно высокий градиент температуры от верхней стороны элементов аккумуляторной батареи, т.е. стороны, обращенной к крышке 7, имеющей высокие температуры, к ее нижней стороне, т.е. стороне, обращенной к охлаждающей пластине, имеющей более низкие температуры.

Из уровня техники известно, что отвод тепла, возникающего в элементах аккумуляторной батареи, может улучшаться посредством ребер охлаждения. Так, например, выложенная заявка DE 10 2012 218 764 A1 предлагает термически соединить по одному ребру охлаждения через плоскую основную часть со стороной элемента аккумуляторной батареи, при этом основная часть имеет канал охлаждения. Однако дополнительный ввод ребер охлаждения сильно изменил бы существующие габаритные размеры и конструкцию автомобильной аккумуляторной батареи 1, чего, однако, следует избегать именно в целях экономии. Кроме того, из уровня техники известно, что наряду с нижним охлаждением, предусматривается дополнительное верхнее охлаждение или охлаждение посредством обтекателя, что в настоящем случае, в свою очередь, потребовало бы значительного изменения конструкции существующего модуля 1 аккумуляторной батареи. В частности, при верхнем охлаждении должны выполняться очень строгие требования к герметичности, так как верхнее охлаждение проходило бы вблизи токоведущих частей электронного блока 16.

Таким образом, задачей изобретения является предоставление автомобильной аккумуляторной батареи, имеющей улучшенную охлаждающую способность. В частности, задачей изобретения является усовершенствование автомобильной аккумуляторной батареи, описанной на фиг.1. так, чтобы стало возможным улучшенное охлаждение модуля 2 аккумуляторной батареи, при этом основная конструкция прежней автомобильной аккумуляторной батареи должна быть по возможности сохранена. В частности, не должны существенно изменяться габаритные размеры, так называемый Package (англ. корпус), модуля 2 аккумуляторной батареи.

Эти задачи решаются с помощью автомобильной аккумуляторной батареи с признаками основного пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления и применения изобретения являются предметом зависимых пунктов и поясняются подробнее в последующем описании с частичной ссылкой на фигуры.

Предлагаемая изобретением автомобильная аккумуляторная батарея включает в себя собственно известным образом модуль аккумуляторной батареи, который имеет несколько расположенных в виде стопы рядом друг с другом элементов аккумуляторной батареи. Автомобильная аккумуляторная батарея включает в себя также удерживающую структуру, окружающую модуль аккумуляторной батареи, имеющую две боковые части, которые расположены параллельно боковым стенкам такой стопы из элементов аккумуляторной батареи или, соответственно, на противоположных боковых стенках модуля аккумуляторной батареи. Кроме того, автомобильная аккумуляторная батарея включает в себя расположенный под модулем аккумуляторной батареи теплоотвод, например, охлаждающую пластину, через который предпочтительно может протекать охлаждающая текучая среда.

Кроме того, между теплоотводом и нижней стороной модуля аккумуляторной батареи расположена теплопроводящая прокладка, которая термически соединяет модуль аккумуляторной батареи с теплоотводом. Теплопроводящая прокладка служит также для компенсации неровностей. Эта теплопроводящая прокладка ниже обозначена первой теплопроводящей прокладкой, чтобы лучше отличать ее от второй теплопроводящей прокладки, которая еще будет описываться ниже. Теплопроводящая прокладка может быть выполнена известным образом. Такие теплопроводящие прокладки обозначены также «Gap-Pad». Теплопроводящая прокладка служит для лучшего отвода тепла, возникающего при эксплуатации модуля аккумуляторной батареи в элементах аккумуляторной батареи. Благодаря вводу теплопроводящей прокладки при монтаже модуля аккумуляторной батареи на охлаждающих элементах могут предотвращаться воздушные зазоры, возникающие вследствие неровностей, которые сильно мешают теплопередаче, так как теплопроводящая прокладка вытесняет воздух из этих промежутков и таким образом улучшает теплопередачу между модулем аккумуляторной батареи и теплоотводом или, соответственно, охлаждающей пластиной.

В соответствии с общими аспектами изобретения в по меньшей мере одной промежуточной области, выполненной между двумя соседними элементами аккумуляторной батареи, расположен теплопроводящий элемент, который проходит из этой промежуточной области до по меньшей мере одной из боковых частей удерживающей структуры и термически законтактирован с ней. Соединительный элемент образует в промежуточной области термический контакт со стенками по меньшей мере одного, предпочтительно двух элементов аккумуляторной батареи, между которыми он расположен. При этом соединительный элемент находится между двумя обращенными друг к другу боковыми стенками соседних элементов модуля аккумуляторной батареи и предпочтительно прилегает к обеим боковым стенкам этих двух элементов аккумуляторной батареи. Кроме того, боковая часть, с которой законтактирован теплопроводящий элемент, термически соединена с теплоотводом.

Таким образом, в соответствии с изобретением одна из двух боковых частей удерживающей структуры используется, чтобы выводить тепло из модуля аккумуляторной батареи сбоку и через соответствующую боковую часть подводить к теплоотводу. Благодаря этому возникающее при эксплуатации тепло элементов аккумуляторной батареи не только направляется сверху вниз к теплоотводу, но и это тепло выводится частично также из модуля аккумуляторной батареи сбоку и через боковые части удерживающей структуры подается к теплоотводу. Благодаря этому возникающий при высоких требованиях мощности сильный градиент температуры может уменьшаться в направлении охлаждающей пластины. Особым преимуществом является, что для этого используются существующие боковые части удерживающей структуры, которые, наряду с прежней функцией крепления и функцией механической защиты, теперь также используются в качестве теплоотводящего элемента. Предпочтительно соединительный элемент проходит на обеих сторонах модуля аккумуляторной батареи из промежуточной области и на обеих боковых частях термически законтактирован, благодаря чему может достигаться особенно эффективный отвод тепла.

По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления выступающий из промежуточной области участок соединительного элемента, посредством которого соединительный элемент установлен на одной из боковых частей, имеет надломленную или согнутую кромку. Эта кромка образует плоское прилегание с боковой частью и таким образом улучшает термическое контактирование. Предпочтительно эта кромка образована в виде кромки, надломленной или отогнутой под прямым углом.

По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления теплопроводящий соединительный элемент представляет собой теплопроводящую пленку, например, силиконовую теплопроводящую пленку. Теплопроводящая пленка, с одной стороны, делает возможным эффективный отвод тепла, с другой стороны, почти не занимает дополнительного конструктивного пространства, так что дополнительный ввод теплопроводящей пленки не увеличивает или несущественно увеличивает размеры прежнего модуля аккумуляторной батареи. Теплопроводящая пленка в промежуточной области может быть склеена со стенками по меньшей мере одного элемента, чтобы фиксировать теплопроводящую пленку от соскальзывания. Но наряду с приклеиванием теплопроводящая пленка может также присоединяться в промежуточной области к стенкам по меньшей мере одного элемента другим надлежащим методом с силовым замыканием или неразъемным соединением. Кроме того, в рамках изобретения существует возможность, чтобы теплопроводящая пленка была только зажата в промежуточной области противоположных стенок двух соседних элементов. Теплопроводящий элемент может быть также предусмотрен в виде металлической фольги, если при этом не возникает никакой дополнительный гальванический потенциал относительно модуля элементов. По одному из альтернативных вариантов осуществления теплопроводящий соединительный элемент может также представлять собой теплопроводящий стальной лист.

Особое преимущество изобретения заключается в том, что даже уже предварительно смонтированные модули аккумуляторной батареи могут дооснащаться. Одна из возможностей заключается в том, чтобы охлаждать модуль аккумуляторной батареи, например, до заданной изготовителем минимальной температуры хранения аккумуляторной батареи. В охлажденном состоянии происходит легкое сокращение элементов аккумуляторной батареи, так что расстояние между двумя соседними элементами аккумуляторной батареи и вместе с тем образованные между двумя соседними элементами аккумуляторной батареи промежуточные области увеличиваются. В этом состоянии теплопроводящий элемент, например, теплопроводящая пленка, может вводиться в одну или несколько промежуточных областей. Тогда при нагреве и повторном расширении элементов аккумуляторной батареи теплопроводящий элемент зажимается между двумя элементами аккумуляторной батареи.

Кроме того, предпочтительно, если теплопроводящий элемент является сжимаемым. Это дает то преимущество, что может лучше компенсироваться расширение или сокращение элементов аккумуляторной батареи вследствие электрической циклизации. По другому предпочтительному варианту осуществления боковая часть, с которой термически законтактирован теплопроводящий элемент, через вторую теплопроводящую прокладку, которая расположена между нижней стороной боковой части и теплоотводом, термически соединен с охлаждающей пластиной. По другому варианту этого варианта осуществления боковая часть, с которой термически законтактирован теплопроводящий элемент, на своем нижнем конце может иметь прямоугольную кромку, которая прилегает к нижней стороне модуля аккумуляторной батареи, при этом вторая теплопроводящая прокладка проходит под прямоугольной кромкой и вдоль нее и сбоку от первой теплопроводящей прокладки. Следовательно, вторая теплопроводящая прокладка по этому варианту имеет, таким образом, меньшую толщину, чем первая теплопроводящая прокладка. В случае если теплопроводящий элемент термически законтактирован на обеих боковых частях, предпочтительно под каждой из этих боковых частей расположено по такой второй теплопроводящей прокладке.

Не требуется, чтобы соединительный элемент проходил до нижней стороны модуля аккумуляторной батареи и/или чтобы соединительный элемент непосредственно контактировал с первой теплопроводящей прокладкой на нижней стороне модуля аккумуляторной батареи. Более того, другая предпочтительная возможность реализации, предлагаемой изобретением, предусматривает, чтобы соединительный элемент не проходит до нижней стороны модуля аккумуляторной батареи. Например, соединительный элемент может быть расположен только в верхней половине промежуточной области, т.е. соединительный элемент только на отвернутой от охлаждающей пластины половине элемента аккумуляторной батареи термически соединен со стенками по меньшей мере одного из двух, предпочтительно двух примыкающих к промежуточной области элементов аккумуляторной батареи. В соответствии с этой реализацией в основном большое количество тепла в верхней области элементов аккумуляторной батареи отводится в боковом направлении.

По одному из альтернативных вариантов осуществления соединительный элемент проходит также на нижней стороне модуля аккумуляторной батареи из промежуточной области и там контактирует с первой теплопроводящей прокладкой для образования термического контакта. По этому альтернативному варианту осуществления введенный теплопроводящий элемент улучшает как отвод тепла вниз, так и отвод тепла в боковом направлении.

Чтобы достичь наиболее высокой возможной теплопроводности, в каждой из двух промежуточных областей, образованных между двумя соседними элементами аккумуляторной батареи, может быть расположен теплопроводящий элемент, который проходит из промежуточной области до по меньшей мере одной из боковых частей удерживающей структуры и термически законтактирован на ней.

Однако альтернативно соединительный элемент может быть расположен только в тех промежуточных областях, которые примыкают к элементу аккумуляторной батареи, имеющему по сравнению с остальными элементами аккумуляторной батареи выделение тепла выше среднего. Например, соединительный элемент может быть расположен только в тех промежуточных областях, которые примыкают к элементу аккумуляторной батареи, на котором выполнен полюс модуля аккумуляторной батареи, так как выделение тепла в местах полюсов выше среднего, и поэтому расположенные там элементы аккумуляторной батареи в среднем стареют сильнее. Путем целенаправленной установки соединительных элементов на боковых стенках тех элементов аккумуляторной батареи, которые подвержены более высокому выделению тепла, может предотвращаться или по меньшей мере уменьшаться ускоренное старение этих элементов.

Дополнительно или альтернативно старение может также уменьшаться за счет того, что поверхность присоединения предусмотренного в промежуточной области теплопроводящего элемента к стенкам элементов аккумуляторной батареи, имеющих выделение тепла выше среднего, по сравнению с присоединением к остальным элементам аккумуляторной батареи увеличивается. По этому варианту автомобильная аккумуляторная батарея включает в себя, например, первый теплопроводящий соединительный элемент, который термически присоединен к элементу аккумуляторной батареи, образующему полюс модуля аккумуляторной батареи, и второй соединительный элемент, который термически присоединен к элементу аккумуляторной батареи, не образующему полюс модуля аккумуляторной батареи. При этом поверхность присоединения первого соединительного элемента для термического контактирования со стенками элемента аккумуляторной батареи больше, чем поверхность привязки второго соединительного элемента.

Боковые части удерживающей структуры изготовлены из теплопроводящего материала, предпочтительно из металлического материала, такого как, например, алюминий. В противоположность известным боковым частям, показанным на фиг.1, предпочтительно выполнять боковые части предлагаемой изобретением удерживающей структуры без перфорации или выемки. Вместо этого боковые части могут быть выполнены со сплошной поверхностью, чтобы закрывать элементы аккумуляторной батареи, благодаря чему улучшается отвод тепла.

Изобретение касается также автомобиля, в частности автомобиля промышленного назначения, имеющего автомобильную аккумуляторную батарею, которая раскрыта в этом документе. Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения могут как угодно комбинироваться друг с другом.

Другие подробности и преимущества изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Показано:

фиг.1: изображение в разобранном виде в перспективе автомобильной аккумуляторной батареи, известной из уровня техники;

фиг.2: схематичное изображение ввода теплопроводящей пленки в промежуточную область, образованную между двумя соседними элементами аккумуляторной батареи, по одному из вариантов осуществления изобретения; и

фиг.3: схематичное изображение вида спереди автомобильной аккумуляторной батареи по одному из вариантов осуществления изобретения.

Одинаковые и функционально эквивалентные элементы на всех фигурах обозначены одними и теми же ссылочными обозначениями и отдельно не описываются.

Основная конструкция автомобильной аккумуляторной батареи по одному из примеров осуществления изобретения соответствует конструкции, показанной на фиг.1, так что ниже поясняются только особенности усовершенствования автомобильной аккумуляторной батареи.

В отличие от конструкции, показанной на фиг.1, в двух боковых частях 6 не выполнены выемки 6d. Более того, боковые части 6 имеют сплошную закрывающую поверхность. Кроме того, отсутствует показанный на фиг.1 бумажный слой 15.

Другая особенность заключается в том, что в отличие от конструкции фиг.1, теперь уже в промежуточные области 4, которые образованы между двумя каждыми элементами 3 аккумуляторной батареи, вводится теплопроводящая пленка 5.

На фиг.2 это проиллюстрировано на сильно схематизированном изображении. На фиг.2 наглядно показаны два из двенадцати элементов 3 модуля 2 аккумуляторной батареи. В промежуточную область 4 между двумя элементами 3 аккумуляторной батареи вводится теплопроводящая пленка 5, при этом участок 5a теплопроводящей пленки склеивается с боковыми стенками 3a элемента аккумуляторной батареи, которые примыкают к промежуточной области 4. Теплопроводящая пленка 5 имеет такие размеры и расположена в промежуточной области 4 так, что она выступает из промежуточной области 4 участком 5c. Выступающий из промежуточной области участок 5c теплопроводящей пленки 5 имеет надломленную или отогнутую кромку 5b, которая при этом проходит параллельно продольному направлению боковой части 6. Надломленная кромка 5b образует плоский прилегание к боковой части 6 и приклеивается по кромке 5b к боковой части 5.

Теплопроводящая пленка 5 является сжимаемой, так что компенсируются расширения или сокращения элементов 3 аккумуляторной батареи при эксплуатации. Таким образом, благодаря проиллюстрированному на фиг.2 вводу теплопроводящей пленки 5 тепло может выводиться из элементов 3 аккумуляторной батареи сбоку к боковой части 6 удерживающей структуры.

На фиг.3 показан сильно схематизированный вид спереди автомобильной аккумуляторной батареи по одному из примеров осуществления и проиллюстрирована термическое соединение боковых частей 6 к охлаждающей пластине 10. Для упрощения изображения и для выделения термического присоединения на фиг.3 не нужные для этого конструктивные детали батареи, такие как, например, электронный блок 16, крышка 7 и прочие, опущены.

На фиг.3 теперь дополнительно изображена охлаждающая пластина 10, которая находится под модулем 2 аккумуляторной батареи и интегрирована в нижнюю сторону корпуса аккумуляторной батареи. Между охлаждающей пластиной 10 и нижней стороной 2a модуля 2 аккумуляторной батареи расположена первая теплопроводящая прокладка 9, которая термически соединяет модуль 2 аккумуляторной батареи с охлаждающей пластиной 10. Боковые части 6, которые расположены параллельно боковым стенкам модуля 2 аккумуляторной батареи на противоположных боковых стенках модуля 2 аккумуляторной батареи, имеют на своем нижнем конце прямоугольную кромку 6b. Кромка 6b прилегает к нижней стороне 2a модуля аккумуляторной батареи. Под этой прямоугольной кромкой 6b предусмотрена соответственно другая теплопроводящая прокладка 8, которая проходит под прямоугольной кромкой и вдоль нее и сбоку от теплопроводящей прокладки 9. Посредством двух дополнительных теплопроводящих прокладок 8 осуществляется термическое контактирование боковых частей 6 с охлаждающей пластиной 10.

Толщина теплопроводящей прокладки 8 для термического соединения боковых частей 6 меньше, чем толщина теплопроводящей прокладки 9 для непосредственного соединения элементов 3 аккумуляторной батареи с охлаждающей пластиной 10, и при этом оптимально адаптирована к имеющемуся конструктивному пространству. Вследствие привинчивания модуля элементов к корпусу через резьбовые втулки 17 теплопроводящие прокладки 8 и 9 сжимаются и при этом компенсируют вероятные неровности.

Таким образом, термическое соединение элементов 3 аккумуляторной батареи с боковыми частями 6 через дополнительно предусмотренные теплопроводящие пленки 5 позволяет дополнительно использовать боковые части 6 в качестве приемника отводимого тепла для охлаждения аккумуляторной батареи. Кроме того, охлаждающая способность улучшается без необходимости предусматривать дополнительные ребра охлаждения, или верхнее охлаждение, или охлаждение посредством обтекателя.

Изобретение не ограничено описанными выше предпочтительными примерами осуществления. Напротив, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идею изобретения и поэтому попадают в объем охраны. В частности, изобретение претендует также на охрану предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от пунктов формулы изобретения, на которые делалась ссылка.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Автомобильная аккумуляторная батарея

2 Модуль аккумуляторной батареи

2a Нижняя сторона модуля аккумуляторной батареи

3, 3.1-3.12 Элемент аккумуляторной батареи

3a Боковая стенка

3c Верхняя сторона элемента аккумуляторной батареи

4 Промежуточная область

5 Теплопроводящая пленка

5a Участок теплопроводящей пленки, находящийся в промежуточной области

5b Наружная кромка

5c Участок теплопроводящей пленки, выступающий из промежуточной области

6 Боковая часть

6b Прямоугольная кромка боковой части

6c Нижняя сторона боковой части

7 Крышка

8 Вторая теплопроводящая пленка

9 Первая теплопроводящая пленка

10 Теплоотвод

11 Минусовой полюс модуля аккумуляторной батареи

12 Плюсовой полюс модуля аккумуляторной батареи

13, 14 Торцевые части корпуса

15 Бумажный слой

16 Электронный блок

17 Резьбовые втулки.

Изобретение относится к автомобильной аккумуляторной батарее, включающей в себя модуль (2) аккумуляторной батареи, который имеет несколько расположенных в виде стопы элементов (3) аккумуляторной батареи, удерживающую структуру, окружающую модуль (2) аккумуляторной батареи, имеющую две боковые части (6), которые расположены параллельно боковым стенкам такой стопы из элементов (3) аккумуляторной батареи и на противоположных боковых стенках модуля (2) аккумуляторной батареи, расположенный под модулем (2) аккумуляторной батареи теплоотвод и расположенную между теплоотводом и нижней стороной модуля (2) аккумуляторной батареи теплопроводящую прокладку, которая термически соединяет модуль (2) аккумуляторной батареи с теплоотводом. Для улучшения отвода тепла автомобильной аккумуляторной батареи по меньшей мере в одной из образованных между двумя соседними элементами (3) аккумуляторной батареи промежуточных областей (4) расположен теплопроводящий элемент (5), который проходит из промежуточной области до по меньшей мере одной из боковых частей удерживающей структуры и термически законтактирован с ней. Боковая часть (6), с которой термически законтактирован теплопроводящий элемент (5), термически соединена с теплоотводом. Техническим результатом является улучшенная охлаждающая способность аккумуляторной батареи. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автомобильная аккумуляторная батарея, включающая в себя

модуль (2) аккумуляторной батареи, который имеет несколько расположенных в виде стопы элементов (3) аккумуляторной батареи,

удерживающую структуру, окружающую модуль (2) аккумуляторной батареи, имеющую две боковые части (6), которые расположены параллельно к боковым стенкам такой стопы из элементов (3) аккумуляторной батареи и на противоположных боковых стенках модуля (2) аккумуляторной батареи;

расположенный под модулем (2) аккумуляторной батареи теплоотвод (10);

расположенную между теплоотводом (10) и нижней стороной модуля (2) аккумуляторной батареи первую теплопроводящую прокладку (9), которая термически соединяет модуль (2) аккумуляторной батареи с теплоотводом (10);

отличающаяся тем,

что по меньшей мере в одной из образованных между двумя соседними элементами (3) аккумуляторной батареи промежуточных областей (4) расположен теплопроводящий элемент (5), который проходит из промежуточной области до по меньшей мере одной из боковых частей (6) удерживающей структуры и термически законтактирован с ней; и

что боковая часть (6), с которой термически законтактирован теплопроводящий элемент (5), термически соединена с теплоотводом (10).

2. Автомобильная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что выдающийся из промежуточной области (4) участок (5с) соединительного элемента (5), посредством которого соединительный элемент установлен на одной из боковых частей, имеет надломленную или согнутую кромку (5b).

3. Автомобильная аккумуляторная батарея по п.1, отличающаяся тем, что теплопроводящий соединительный элемент представляет собой теплопроводящую пленку (5).

4. Автомобильная аккумуляторная батарея по п.3, отличающаяся тем, что теплопроводящая пленка (5) в промежуточном пространстве (4)

(a) склеена со стенками по меньшей мере одного элемента (3); и/или

(b) зажата противоположными стенками двух соседних элементов (3).

5. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что теплопроводящий соединительный элемент может также представлять собой теплопроводящий стальной лист.

6. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что теплопроводящий элемент (5) является сжимаемым.

7. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что боковая часть (6), с которой термически законтактирован теплопроводящий элемент, через вторую теплопроводящую прокладку (8), которая расположена между нижней стороной (6c) боковой части (6) и теплоотводом (10), термически соединена с теплоотводом (10).

8. Автомобильная аккумуляторная батарея по п.7, отличающаяся тем, что боковая часть (6), с которой термически законтактирован теплопроводящий элемент, на своем нижнем конце имеет прямоугольную кромку (6b), которая прилегает к нижней стороне (2a) модуля (2) аккумуляторной батареи, при этом вторая теплопроводящая прокладка (8) проходит под прямоугольной кромкой (6b) и вдоль нее и сбоку от первой теплопроводящей прокладки (9).

9. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что соединительный элемент

(a) расположен только в верхней половине промежуточной области (4), т.е. в отвернутой от теплоотвода половине элементов (3) аккумуляторной батареи; и/или

(b) не проходит до нижней стороны (2a) модуля (2) аккумуляторной батареи, и/или что соединительный элемент (3) непосредственно не контактирует с первой теплопроводящей прокладкой (9) на нижней стороне (2a) модуля (2) аккумуляторной батареи.

10. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что соединительный элемент проходит на нижней стороне (2a) модуля (2) аккумуляторной батареи из промежуточной области и контактирует с первой теплопроводящей прокладкой для образования термического контакта.

11. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что в каждой из двух промежуточных областей (4), образованных между двумя соседними элементами аккумуляторной батареи, расположен теплопроводящий элемент (5), который проходит из промежуточной области до по меньшей мере одной из боковых частей (6) удерживающей структуры и термически законтактирован с ней.

12. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что соединительный элемент расположен только в тех промежуточных областях (4), которые примыкают к элементу аккумуляторной батареи,

(a) на котором образован полюс (11, 12) модуля (2) аккумуляторной батареи и/или

(b) который по сравнению с остальными элементами аккумуляторной батареи имеет выделение тепла выше среднего.

13. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся первым соединительным элементом, который термически присоединен к элементу аккумуляторной батареи, образующему полюс модуля аккумуляторной батареи, и вторым соединительным элементом, который термически присоединен к элементу аккумуляторной батареи, не образующему полюс модуля аккумуляторной батареи, при этом поверхность присоединения первого соединительного элемента для термического контактирования со стенками элемента аккумуляторной батареи больше, чем поверхность присоединения второго соединительного элемента.

14. Автомобильная аккумуляторная батарея по одному из пп.1 или 2, отличающаяся тем,

(a) что боковые части (6) удерживающей структуры изготовлены из теплопроводящего материала, предпочтительно из металлического материала, такого как, например, алюминий; и/или

(b) что удерживающая структура выполнена в виде рамной структуры и/или корпуса, включающего в себя крышку (7), первую торцевую часть (13), которая на первой торцевой стороне модуля (2) аккумуляторной батареи опосредствованно или непосредственно соединена с первой концевой областью боковых частей, и вторую торцевую часть (14), которая на второй торцевой стороне модуля (2) аккумуляторной батареи опосредствованно или непосредственно соединена со второй концевой областью боковых частей (6).

15. Автомобиль, в частности автомобиль промышленного назначения, имеющий автомобильную аккумуляторную батарею по одному из пп.1-14.