[发明专利]用于电池的柔性冷却板

说明书

本发明涉及一种用于电池的柔性冷却板（40），该柔性冷却板具有膜（41），冷却介质（43）能够被引进到所述膜（41）中，其中所述柔性冷却板（40）具有彼此流体连接的膜腔室（45）的系统，并且其中冷却介质入口和冷却介质出口与所述膜腔室（45）处于流体的连接之中。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的、一种用于电池的柔性冷却板、一种电池单池系统和一种包括所述柔性冷却板的电池以及所述电池的使用。

背景技术

电池是电化学的蓄能器，该电化学的蓄能器在其放电时将所存储的化学能通过电化学反应转换成电能。事实表明，在将来不仅在静态的应用、例如风力发电设备中、在被设计为混合动力车或电动车的机动车中，而且在电子设备中，都将使用 新颖的电池系统，向所述电池系统在可靠性、安全性、性能和使用寿命方面提出非常高的要求。由于其大的能量密度，特别是将锂离子电池用作用于电驱动的机动车的蓄能器。

为了这样的电池系统的最佳的功率平衡和足够长的使用寿命，重要的是，在最佳的温度范围内运行这些电池系统。运行温度对电池系统的功率提供等级、老化程度、能实现的使用寿命和运行可靠性的保证具有显著影响。出于这个原因，要有针对性地对电池系统进行冷却。作为冷却方案，建立了基于空气冷却、冷却剂冷却或制冷剂冷却的冷却系统。在此，按照标准，使一个或多个单池模块与所谓的冷却板进行热接触并且通过直接的热传导来调温。在此，相应的模块的电池单池和所分配的冷却板之间足够好的热接触起重要的作用，并且对于从相应的电池单池中的足够的散热来说是决定性的。

在US 2007/292751中公开了一种具有吸热元件的电池，所述吸热元件布置在壳体中的电池单池之间。在此，吸热元件例如包括铝膜或镍膜，介质被引进到所述铝膜或镍膜中。

在US 2014/0224465 中公开了一种热阻挡系统，该热阻挡系统布置在两个电池单池之间。热阻挡系统包括例如疏水膜，在该疏水膜中例如引进了海绵状的材料，该海绵状的材料将所述热阻挡系统保持在期望的位置上。所述热阻挡系统能够包括多个彼此不连接的蜂窝状的腔室。

发明内容

根据本发明，提供具有独立权利要求的特征性特征的、一种用于电池的柔性冷却板以及一种电池单池系统、尤其是一种锂离子电池单池系统和一种电池、尤其是一种包括柔性冷却板的锂离子电池以及它们的使用。

按本发明的柔性冷却板具有膜，冷却介质能够引进到所述膜中。膜例如包括聚丙烯和/或聚乙烯和/或聚氨酯和/或聚苯硫醚和/或聚酮和/或聚酰胺。此外，膜例如是具有铝膜或钢膜的层压结构的组成部分。

柔性冷却板包括彼此流体连接的膜腔室的系统，冷却剂入口和冷却剂出口与膜腔室处于流体的连接之中。

在这种情况下，有利的是，柔性冷却板能够通过膜腔室来运动并且具有弹性，并且能够与有待冷却的表面的形状完美地匹配，柔性冷却板贴靠在所述有待冷却的表面上。由此，与例如由刚性材料制成的传统的冷却板相比，明显增大了所述表面，在该表面上柔性冷却板例如贴靠在一个电池单池或多个电池单池上。

此外有利的是，柔性冷却板在形状方面匹配于有待冷却的表面的变化、例如匹配于膨胀的电池单池，并且因此继续全面地贴靠在该表面上。此外，柔性冷却板能够紧贴在电池单池的移动的有待冷却的表面上。有待冷却的表面的这样的移动能够通过电池单池的膨胀或者通过包括电池单池的电池组的外部加速而进行。

电池单池的膨胀例如通过在充电和放电循环中锂离子的存入和取出来进行或者由于老化而通过在电池单池的内部中的气体形成来进行。此外，与传统的冷却板相比，柔性冷却板的材料成本非常低。

此外，柔性冷却板能够有利地通过在装配之后所加载的液体内压而膨胀。因此，能够在紧凑状态下进行简化的不受力的装配。电池单池和柔性冷却板之间的由于制造公差引起的隔离的气隙然后在柔性冷却板运行时通过该柔性冷却板的膨胀来去除。

本柔性冷却板的另外的有利的实施方式由从属权利要求中得出。