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散熱優化的汽車供電裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN200980153208.4

申請日:

2009.12.11

公開號:

CN102272975B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01M 2/10申請日:20091211|||公開
IPC分類號: H01M2/10; H01M10/42; H01M10/02; H01M10/052(2010.01)I; H01M10/34; H01M10/613(2014.01)I; H01M10/6556(2014.01)I 主分類號: H01M2/10
申請人: 寶馬股份公司
發明人: F·埃克施泰因; B·拉斯; H·格斯曼; M·迪邁爾; A·邁耶林; P·佩茨; N·弗拉奧
地址: 德國慕尼黑
優先權: 2009.01.14 DE 102009004543.0
專利代理機構: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038 代理人: 董華林
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200980153208.4

授權公告號:

102272975B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2012.01.25|||2011.12.07

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種用于給汽車尤其是轎車、貨車或摩托車供電的裝置(1),其包括電池結構(10),該電池結構包括一個或多個重疊地設置的電化學的電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)。電池結構(10)可以與導熱的冷卻裝置力鎖合地可松開地連接,以便各電池組(11、12、13、14、15)的至少一些電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)可以分別與導熱的冷卻裝置熱連接,該冷卻裝置導出由電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)輸入的熱量。

權利要求書

1.汽車尤其是轎車、貨車或摩托車的供電裝置(1),其包括電池
結構(10),該電池結構包括一個或多個電化學的電池和/或雙層電容器
(11-1、11-2、12-1、12-2),所述電池和/或雙層電容器重疊地設置,其
特征在于:電池結構(10)能與導熱的冷卻裝置力鎖合地可松開地連接,
使得至少一些電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)能分別與
導熱的冷卻裝置熱連接,該冷卻裝置導出由電池和/或雙層電容器(11-1、
11-2、12-1、12-2)輸入的熱量。
2.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于:電池結構(10)包括
一個或多個電化學的電池組和/或雙層電容器組(11、12、13、14、15),
這些組重疊地設置,各電池組(11、12、13、14、15)的電池和/或雙層
電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)通過至少一個導熱的成型元件(30;
31-o、31-u、...、35-o、35-u)互相熱連接,所述成型元件使在電池組的
電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)之間的熱傳遞成為可能。
3.根據權利要求2所述的裝置,其特征在于:導熱的冷卻裝置(20)
與所述至少一個成型元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)熱接觸。
4.根據權利要求2或3所述的裝置,其特征在于:電池結構(10)
的電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)具有周面以及通過周
面連接的、分別帶有電極的底面和頂面,所述至少一個成型元件(30;
31-o、31-u、...、35-o、35-u)至少與電池組(11、12、13、14、15)的
電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)的周面熱接觸。
5.根據權利要求2至4之一所述的裝置,其特征在于:所述至少一
個成型元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)由良導熱的材料尤其是
金屬板或金屬殼或填充的塑料元件構成。
6.根據權利要求2至5之一所述的裝置,其特征在于:所述至少一
個成型元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)具有與至少一個電池組
(11、12、13、14、15)的電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)
的周面的表面形狀適配的形狀。
7.根據權利要求2至6之一所述的裝置,其特征在于:至少一個成
型元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)具有翼形的橫截面,該橫截
面具有第一貼靠段(30-1)和第二貼靠段(30-2),所述第一貼靠段與電
池組(11、12、13、14、15)的第一電池和/或第一雙層電容器的周面熱
接觸,所述第二貼靠段與電池組(11、12、13、14、15)的第二電池和/
或第二雙層電容器的周面熱接觸,第一和第二貼靠段(30-1、30-2)在第
一和第二電池和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)之間的區域內
一體地互相連接。
8.根據權利要求7所述的裝置,其特征在于:在所述至少一個成型
元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)的第一和第二貼靠段的自由端
上分別連接第三貼靠段(30-31、30-32),所述第三貼靠段與導熱的冷卻
裝置(20)機械連接且熱連接。
9.根據權利要求7所述的裝置,其特征在于:第一和第二貼靠段
(30-1、30-2)的一部分分別與導熱的冷卻裝置(20)機械連接且熱連接。
10.根據權利要求9所述的裝置,其特征在于:所述至少一個成型元
件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)的第一或第二貼靠段(30-1、30-2)
分別在朝向導熱的冷卻裝置(20)的區域內處在同一個第一平面或同一
個第二平面內,導熱的冷卻裝置(20)的各平整的壁由此能與第一和第
二貼靠段(30-1、30-2)機械連接且熱連接。
11.根據權利要求2至10之一所述的裝置,其特征在于:在兩個重
疊地設置的電池組(11、12、13、14、15)之間關于一個垂直于電池組
(11、12、13、14、15)的延伸方向延伸的平面對稱地設置兩個成型元
件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)。
12.根據權利要求11所述的裝置,其特征在于:所述兩個成型元件
(31-o、31-u、...、35-o、35-u)構成為一體的或者是兩個單獨的構件。
13.根據權利要求11或12所述的裝置,其特征在于:在所述兩個成
型元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)之間設有形狀適配的、尤其
是由塑料制成的支座件(41、42、43、44、45)。
14.根據上述權利要求中任一項所述的裝置,其特征在于:導熱的冷
卻裝置(20)具有冷卻器壁(21-1、21-2),所述冷卻器壁設在電池結構
(10)的側壁上并且具有冷卻通道(23-2、24-2、25-2),散熱的介質、
尤其是冷卻劑如R134a、二氧化碳R744、水或空氣穿流或環流所述冷卻
通道。
15.根據權利要求8和14所述的裝置,其特征在于:冷卻器壁(21-1、
21-2)包括平整的表面,所述冷卻器壁用所述平整的表面貼靠在所述至
少一個成型元件(30;31-o、31-u、...、35-o、35-u)的第三貼靠段上。
16.根據權利要求14所述的裝置,其特征在于:冷卻器壁(21-1、
21-2)具有與電池結構(10)相反的外形,尤其是帶有在兩個電池和/或
雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)之間的凹穴,冷卻通道(23-2、
24-2、25-2)在凹穴內延伸。
17.根據上述權利要求中任一項所述的裝置,其特征在于:設置在電
池結構(10)的兩個對置側面上的導熱的冷卻裝置(20)在至少兩個電
池和/或雙層電容器之間互相夾緊,以便在成型元件(30;31-o、31-u、...、
35-o、35-u)與電池之間產生壓緊力。
18.根據上述權利要求中任一項所述的裝置,其特征在于:導熱的冷
卻裝置(20)具有與電池結構的外形適配的導熱體(22-1、22-2),冷卻
器壁(21-1、21-2)與該導熱體導熱地連接。
19.根據上述權利要求中任一項所述的裝置,其特征在于:沿著重疊
地設置的電池組和/或雙層電容器組(11、12、13、14、15)的延伸方向
通過至少一個尤其是由塑料制成的夾緊裝置(51、52)向電池結構加載
預緊力。
20.根據上述權利要求中任一項所述的裝置,其特征在于:沿著電池
和/或雙層電容器(11-1、11-2、12-1、12-2)的軸向設有固定裝置,該固
定裝置力鎖合和/或形鎖合地與夾緊裝置(51、52)連接。

說明書

散熱優化的汽車供電裝置

技術領域

本發明涉及一種用于給汽車尤其是轎車、貨車或摩托車供電的裝置,
其包括電池結構,該電池結構包括一個或多個電化學的電池和/或雙層電
容器,所述電池和/或雙層電容器重疊地設置。

背景技術

電化學的電池和/或雙層電容器在運行時可以達到很高的溫度,使得
冷卻是必需的。從外部實現電化學電池的冷卻。當不能用足夠的可靠性
保證充分冷卻時,可能出現快速損壞,所述損壞在汽車使用時與對使用
壽命的要求不協調。

由DE?10?2007?021?293?A1已知同類的電動汽車、燃料電池汽車和混
合動力汽車的驅動電池組,其中一個或多個稱為薄片的成型元件以流過
冷卻介質的冷卻管為出發點。所述結構的缺點在于驅動電池組的復雜構
造,該構造在損壞時必需更換整個驅動電池組。

發明內容

因此本發明的目的是,提供一種簡單構成的、用于給汽車供電的、
尤其是用于機動地驅動汽車的供電裝置,其中通過冷卻裝置可以用高的
可靠性保證充分的冷卻。

所述目的通過按權利要求1的特征的供電裝置解決。有利的實施方
式在從屬權利要求中闡明。

本發明實現一種用于給汽車尤其是轎車、貨車或摩托車供電的裝置,
其包括電池結構,該電池結構包括一個或多個電化學的電池和/或雙層電
容器,所述電池和/或雙層電容器重疊地設置。按本發明,電池結構可以
與導熱的冷卻裝置力鎖合地可松開地連接,以便相應電池組的至少一些
電池和/或雙層電容器可以分別與導熱的冷卻裝置熱連接,該冷卻裝置導
出由電池和/或雙層電容器輸入的熱量。

按本發明的裝置的優點在于簡單的模塊化的構造,其中可以使用很
多相同件。該裝置包括兩個可力鎖合地互相連接且可互相松開的主要組
成部分,所述主要組成部分可以相應構成為相同件。一方面也稱為模塊
的獨立的電池結構僅僅包括在電池和/或雙層電容器之間的(被動的)導
熱元件。另一方面導熱裝置包括必需用于電池冷卻的元件。因此當電池
結構和冷卻元件機械互相連接時,才能實施電池冷卻,因為只存在兩個
部件互相之間必需的熱耦合。

在電化學電池中優選涉及基于鋰的電池,或者鎳-金屬-混合蓄電
池,它們由于小容積而高存儲容量顯得出色。電池或雙層電容器分別具
有圓形的、棱柱形的或矩形的或正方形的、橢圓形的或扁橢圓形的橫截
面。電池結構或模塊可以按要求由多個電池和/或雙層電容器構成,所述
電池和/或雙層電容器具有高的充填密度。為了電絕緣,它們的圓周面構
成為電絕緣的,或者設有電絕緣的且優選良導熱的層。

按一種適當的實施方式,電池結構包括電池組和/或雙層電容器組。
這樣的組可以包括兩個或更多個并排地相鄰的電池和/或雙層電容器。在
此各電池組的電池和/或雙層電容器分別通過至少一個導熱的成型元件
互相熱連接,這允許在電池組的電池和/或雙層電容器之間的熱傳遞。

除了電池結構良好地連接到導熱的冷卻裝置上之外,實現電池結構
的電池或雙層電容器之間均勻的溫度分布。這通過電池組和/或雙層電容
器組的相鄰的電池和/或雙層電容器之間的熱平衡來實現。設計費用在此
是很少的。通過相鄰的電池或雙層電容器之間均勻的溫度分布實現按本
發明的裝置的高的使用壽命。

為了獲得導熱的冷卻裝置與電池和/或雙層電容器之間良好的熱傳
導以及誤差補償,在這些元件之間可以設有彈性的導熱層。為了獲得電
池和/或雙層電容器以及成型元件之間良好的熱傳導,它們可以互相粘
接,其中優選使用導熱的粘接劑。

為了不僅獲得電池組的相鄰的電池和/或雙層電容器之間的熱平衡,
而且獲得朝導熱的冷卻裝置的方向盡可能好的散熱,按一種適當的實施
方式規定,導熱的冷卻裝置與所述至少一個成型元件熱接觸。根據所述
至少一個成型元件的實施方式,導熱的冷卻裝置可以僅僅與成型元件接
觸。同樣可以不僅設有在成型元件之間的熱接觸而且設有在電池和/或雙
層電容器之間的熱接觸。

按另一種適當的實施方式,電池結構的電池和/或雙層電容器具有周
面以及通過周面連接的分別帶有電極的底面和頂面,所述至少一個成型
元件至少與電池組的電池和/或雙層電容器的周面熱接觸。因此由于大的
熱傳遞面,促進電池組的電池和/或雙層電容器之間均勻的溫度分布。

為了進一步改進熱傳導,所述至少一個成型元件由良導熱材料尤其
是金屬板或(與金屬板相比較厚的)金屬殼或填充的塑料元件構成。

按另一種有利的實施方式,所述至少一個成型元件具有與至少一個
電池組的電池和/或雙層電容器的周面的表面形狀適配的形狀。因此也促
進相鄰的電池和/或雙層電容器之間的熱交換,而且促進向導熱的冷卻裝
置的熱傳遞。

按另一種實施方式,所述至少一個成型元件具有翼形的橫截面,該
橫截面具有第一和第二貼靠段。第一貼靠段與電池組的第一電池和/或第
一雙層電容器的周面熱接觸。第二貼靠段與電池組的第二電池和/或第二
雙層電容器的周面熱接觸。在此第一和第二貼靠段在第一和第二電池和/
或雙層電容器之間的區域內一體地互相連接。通過翼形的橫截面確保,
成型元件大面積地與至少一個電池組或雙層電容器組的電池和/或雙層
電容器接觸。通過在此建立的大面積的連接,產生均勻的溫度分布。此
外也可以促進經過成型元件向導熱的冷卻裝置的散熱。此外通過翼形的
橫截面簡化按本發明的裝置的裝配。

適當的是,所述至少一個成型元件的第一和第二貼靠段的自由端上
分別連接第三貼靠段,該第三貼靠段與導熱的冷卻裝置機械連接且熱連
接。通過設有第三貼靠段,對導熱的冷卻裝置的形狀不必提出特別的要
求。導熱的冷卻裝置尤其可以具有平整的表面,它與多個成型元件的第
三貼靠段分別接觸。

在一種可選的實施方式中,第一和第二貼靠段的一部分分別與導熱
的冷卻裝置機械連接且熱連接。這種構造要求形狀適配的導熱的冷卻裝
置,通過該冷卻裝置確保電池或雙層電容器的出眾的熱傳遞。

所述至少一個成型元件的第一或第二貼靠段分別在朝向導熱的冷卻
裝置的區域內處在同一個第一平面或同一個第二平面內。因此導熱的冷
卻裝置的相應平整的壁可以與第一和第二貼靠段機械連接且熱連接。

在另一種實施方式中,在兩個重疊地設置的電池組之間關于一個垂
直于電池組的延伸方向延伸的平面對稱地設置兩個成型元件。這兩個成
型元件構成為一體的或者由兩個單獨的構件構成。因此同樣保證簡單的
裝配。當兩個成型元件構成為一體時,由此也使兩個重疊地設置的電池
組或雙層電容器組之間的熱交換成為可能。

此外為了保證按本發明的裝置的高的機械穩定性而規定,在兩個成
型元件之間設有形狀適配的尤其是由塑料制成的支座件。必要時適當的
是,塑料同樣是良導熱的,因為從而也可以實現兩個相鄰的電池組和/或
雙層電容器組之間的熱交換。

在另一種實施方式中,導熱的冷卻裝置具有冷卻器壁,該冷卻器壁
設在電池結構的側壁上并且具有冷卻通道,散熱的介質尤其是冷卻劑如
R134a、二氧化碳、R744、水或空氣穿流或環流所述冷卻通道。因此始
終以可靠和充分的方式即使在電池短時峰值負荷時也能保證散熱。冷卻
通道例如可以接入到汽車空調裝置的冷卻循環內。

按另一種適當的實施方式,冷卻器壁包括平整的表面,冷卻器壁用
該平整的表面貼靠在所述至少一個成型元件的第三貼靠段上。該構造的
優點在于,使沿著重疊地設置的電池組或雙層電容器組的延伸方向裝配
裝置成為可能。因此例如在裝置損壞時在不必更換冷卻裝置的情況下能
進行簡單的更換。

在一種可選的實施方式中,冷卻器壁具有與電池結構相反的外形。
尤其是在該實施方式中設有在兩個電池和/或雙層電容器之間的凹穴,冷
卻通道在凹穴內延伸。因此電池結構只能沿著電池或雙層電容器的軸向
裝入到導熱的冷卻裝置內。然而設置在凹穴內的冷卻通道可以特別近地
靠近電池或雙層電容器,以便使優化的散熱成為可能。

此外為了進一步改進散熱規定,設在電池結構的兩個對置側面上的
導熱的冷卻裝置互相夾緊在至少兩個電池和/或雙層電容器(或電池組和
/或雙層電容器組)之間,以便在成型元件與電池之間產生壓緊力。同時
也將導熱的冷卻裝置壓緊到電池或雙層電容器上。因此可以改進熱傳遞。

此外規定,導熱的冷卻裝置具有與電池結構的外形適配的導熱體,
冷卻器壁與該導熱體導熱地連接。因此使簡單且更廉價地制造裝置成為
可能,因為導熱體例如由一體的金屬(并且沒有冷卻通道)構成。與此
相對,冷卻器壁可以構成為帶有平整的表面,冷卻通道設置在所述冷卻
器壁內。

另一種實施方式規定,沿著重疊地設置的電池組和/或雙層電容器組
的延伸方向通過至少一個尤其是由塑料制成的夾緊裝置給電池結構加載
預緊力。預緊力可以通過焊接、螺紋連接、夾緊帶、夾緊銷或夾緊金屬
絲等產生。此外適當的是,沿著電池和/或雙層電容器的軸向設有另一個
夾緊裝置,該夾緊裝置力鎖合和/或形鎖合地與上述夾緊裝置連接。因此
將前面已提到過的夾緊裝置固定在位置上,以便從而提供結構緊湊的且
穩定的裝置。

附圖說明

下面借助于在附圖中的實施例詳細描述本發明。其中:

圖1???????本發明供電裝置按第一實施方式的局部圖,

圖2???????本發明供電裝置按第二實施方式的局部圖,

圖3???????本發明供電裝置按第三實施方式的局部圖,

圖4???????本發明供電裝置按第四實施方式的局部圖,

圖5a、5b??本發明供電裝置按第一實施方式的透視圖,

圖6a、6b??本發明供電裝置按第二實施方式的透視圖。

具體實施方式

在附圖中功能相同的構件設有相同的附圖標記。附圖僅僅示出按本
發明的供電裝置原則上的構造,裝置的各個組件不必一定按比例畫出。

圖1至4在示意的橫截面圖中示出按本發明的用于給汽車尤其是轎
車或摩托車供電的裝置1。供電裝置1包括帶有一定數目的電池和/或雙
層電容器11-1、11-2、12-1、12-2的電池結構10。為了簡化下面的描述,
僅指電池或電池組。然而并不局限于此,更確切地說電池或電池組也可
以通過雙層電容器或雙層電容器組代替。

在圖1的第一實施例中示出兩個電池組11、12,所述電池組沿著延
伸方向(也就是沿著所示坐標系統的z向)重疊地設置。在本實施例中
每個電池組包括兩個電池11-1、11-2或12-1、12-2。電池組也可以包括
多于兩個并排也就是沿著x向或垂直于延伸方向設置的電池。

以已知的方式,每個電池11-1、11-2、12-1、12-2具有至少一個設
置在電池內的電極(未示出),其可以盡可能全面地設有一個金屬層,
這由圖1同樣不可見。以同樣已知的方式,所述電池的在其內部的連接
元件(未示出)與在相應電池外部設在正面上的連接夾或者與在電池外
部設在背面上的連接夾導電連接。對于連接夾可以涉及以底座形式的接
觸面,例如在電池極中,該電池極通過接觸彈簧接觸。通過連接夾,電
池結構10的相應電池11-1、11-2、12-1、12-2串聯和/或并聯,以便(未
示出的)連接銷可以分接電池結構的總電壓。電池結構也稱為模塊。

在電池組11、12的兩側設置導熱的冷卻裝置20,該冷卻裝置在圖1
的實施例中由各一個冷卻器壁21-1、21-2構成。冷卻器壁21-1、21-2與
電池結構導熱地連接。在冷卻器壁21-1、21-2中設有未示出的冷卻通道,
散熱的介質尤其是冷卻劑如R134a、二氧化碳、R744、水或空氣穿流或
環流所述冷卻通道。因為每個電池組11、12在本實施例中僅僅具有兩個
電池11-1、11-2或12-1、12-2,每個電池11-1、11-2、12-1、12-2與導
熱的冷卻裝置20或一個冷卻器壁21-1、21-2熱接觸,以便通過它可以導
出由電池輸入的熱量。

為了進一步提高按本發明的供電裝置1的可靠性,每個電池組11、
12的各電池通過至少一個導熱的成型元件互相熱連接,以便使至少在有
關電池組11或12的電池11-1與11-2或12-1與12-2之間熱傳遞成為可
能。在圖1的實施例中示出四個這樣的成型元件31-o、31-u、32-o和32-u。
這些成型元件由良導熱的材料(圖中為金屬板)構成。成型元件31-u和
32-o可以構成為單獨的成型元件。同樣它們以及所有設在電池組之間的
成型元件也可以構成為一體的,以便產生用附圖標記30標出的成型元件,
該成型元件在按本發明的裝置右側旁邊示例性地示出。

在設置在電池組上方和下方的例如嵌入的成型元件加強在電池的相
應周面內的熱傳導。因此成型元件保證沿著x向的良好的熱交換,并且
必要時也保證沿著z向的良好的熱交換,只要設在兩個電池組之間的成
型元件構成為一體的。

成型元件在橫截面內的輪廓與電池的形狀相適配。因此成型元件
31-o、31-u等等具有翼形的橫截面。在此,每個成型元件具有第一貼靠
段30-1,該第一貼靠段與電池組11、12的在附圖中左側的電池(11-1、
12-1、...)的周面熱接觸。成型元件具有第二貼靠段30-2,該第二貼靠
段與電池組11、12的在附圖中右側的電池(11-2、12-2、...)的周面熱
接觸。第一和第二貼靠段在左側和右側電池之間的區域內一體地互相連
接。因此第一和第二貼靠段30-1和30-2具有與電池11-1、11-2以及12-1、
12-2的周面的大面積的連接,以便保證在電池組的兩個電池之間良好的
熱交換。

在第一和第二貼靠段30-1和30-2的自由端上分別連接第三貼靠段
30-31、30-32,該第三貼靠段沿著坐標系統的z向延伸,并且從而與導熱
的冷卻裝置20的冷卻器壁21-1、21-2面狀地熱接觸。因此在這種構造中
電池通過成型元件連接到導熱的冷卻裝置20上。

為了提高穩定性以及為了產生壓力,分別在兩個成型元件(在此:
31-u和32-o)之間設有形狀適配的支座件41,用該壓力將成型元件壓緊
到電池上。支座件出于重量原因尤其是由塑料構成。如容易由圖1可見,
支座件41具有適配重疊地設置的成型元件31-u和32-o或一體的成型元
件30的外形的形狀。成型元件分別只在三個位置上貼緊在支座件上,其
中兩個位置在外側,以及一個位置在兩個電池之間。因此使成型元件理
想地貼靠到電池的表面上。支座件例如可以通過PP成型元件構成。這在
支座件良導熱時是優選的。此外支座件41也保證將成型元件良好地貼靠
在電池上。

圖2示出與第一實施方式相比不同的第二實施方式。在該第二實施
方式中,成型元件由導熱的材料、尤其是金屬殼構成,該金屬殼相應具
有第一貼靠段30-1和第二貼靠段30-2,然而沒有第三貼靠段。與在圖1
的實施方式中使用的金屬板相反,金屬殼與金屬板相比是更厚的。成型
元件例如構成為擠壓型材。如在先前描述的實施例中兩個嵌入在兩個電
池組11、12之間的成型元件(在此:31-u和32-o)構成為兩個單獨的零
件或者構成為一體的。構成為一體的成型元件的相應視圖用附圖標記30
在圖2右側旁邊示出。

由于不存在第三貼靠段,導熱的冷卻裝置20必須與電池結構10適
配地構成。從電池11-1、11-2、12-1、12-2到設在電池結構10的左、右
側的冷卻器壁21-1和21-2的散熱又通過成型元件(在此:31-o、31-u、
32-o、32-u)實現。圖2在此示出可能的冷卻器壁的兩種不同的實施方式。
在電池裝置的左側,(未示出的)冷卻通道在冷卻器壁21-1的內部延伸。
與此相對,冷卻器壁21-2在遠離電池結構10的一側上在兩個重疊地設
置的電池組11、12之間的區域內具有凹穴,在所述凹穴內例如分別設置
一個冷卻通道23-2、24-2、25-2。冷卻器壁21-2例如可以通過波紋板構
成,該波紋板裝到一個平板上。如容易由附圖可見,兩個冷卻器壁21-1、
21-2具有下列特性,即朝向電池結構10的一側具有與電池結構相反的形
狀,以便保證與成型元件31-o、31-u、32-o、32-u良好的熱接觸。

在裝配技術方面在圖1中示出的第一實施方式相對于在圖2中示出
的實施方式具有優勢。設有成型元件的電池結構在那兒即沿著y或z向
可以裝入到導熱的冷卻裝置20內。與此相對,為了將電池結構10(帶有
已經設有的成型元件)與第二實施方式的冷卻裝置20拼合成整體,必需
沿著y向裝配。

圖3示出第三實施方式,該實施方式包括作為附加的結構特征的夾
緊件60、61、62,所述夾緊件分別設在兩個電池組11、12的上方和下方
或之間,并且設在電池結構10側面的冷卻器壁21-1、21-2互相夾緊。因
此產生成型元件與電池以及成型元件與冷卻器壁之間的壓緊力,由此簡
化熱傳遞。在圖3中示出的冷卻器壁21-1、21-2可選地也可以是導熱體,
所述導熱體用其外側與相應冷卻器壁接觸,在所述冷卻器壁內導引冷卻
通道。這具有沿著z向簡化的裝配的優點。

圖4示出另一種相對于先前實施方式的變型,其中導熱的冷卻裝置
20在電池結構10的兩側分別具有一個帶有導引冷卻劑的冷卻通道(未示
出)的冷卻器壁21-1、21-2和一個導熱體22-1、22-2(沒有冷卻通道)。
導熱體22-1、22-2例如可以由擠壓型材構成,并且具有與電池結構10
的外形適配的相反形狀。導熱體和冷卻器壁在它們發生接觸的外側區域
內具有平整的表面,以便簡化制造以及裝配。導熱體22-1、22-2按先前
實施方式的方式與成型元件(在此:31-o、31-u、32-o、32-u)熱接觸。
此外導熱體22-1、22-2使沿著z向也就是沿著重疊地設置的電池組11、
22的方向的溫度分布成為可能。

在一種未示出的實施方式中,由擠壓型材構成的成型元件在側面也
可以是“平坦的”,以便所述區域在同一個平面內。因此導熱體(如在
圖4中所示)或冷卻器壁(見在圖2中左側的冷卻器壁)設計成帶有平
整的壁,并且用該平整的壁熱接觸成型元件。因此簡化制造和裝配。

為了得到在散熱體或冷卻壁與成型元件之間的良好導熱以及誤差補
償,在這些元件之間可以設置彈性的導熱層。

圖5a、5b示出按本發明的供電裝置1的在完全裝配之前(圖5a)
和之后(圖5b)的透視圖。電池結構在那兒示例性地包括五個電池組11、
12、13、14、15,所述電池組重疊地設置,也就是沿著z向延伸。以已
經描述過的方式和方法在電池組11上方以及在電池組11和12、12和13、
13和14、14和15之間以及在電池組15下方嵌入金屬板形式的成型元件,
所述成型元件使在各個電池以及在圖5a、5b中未示出的導熱的冷卻裝置
之間的熱交換成為可能。此外由圖5a清晰可見,分別在下面的成型元件
(u)與上面的成型元件(o)之間設有支座件(42、43、44)。這樣的
支座件以適配的形狀也設在電池組11或成型元件31-o(附圖標記40)
上方和設在電池組15或成型元件35-u(附圖標記45)下方。

為了沿著z向夾緊并且從而使成型元件31-o、31-u、...、35-o、35-u
與電池處于良好的熱接觸,設有夾緊裝置51、52,所述夾緊裝置沿著電
池的軸向(也就是y向)裝到電池結構10上。在此夾緊裝置51、52與
支座件40、45機械接合,由此產生希望的沿著z向的力。夾緊裝置51、
52在其頂面和底面上分別通過另一個蓋子(未示出)互相機械連接。通
過相應的在夾緊裝置51、52內的空隙,電池的各電極在其端面上能電接
觸。可選地或補充地,夾緊力也可以通過一個夾緊帶、多個夾緊銷、多
個夾緊帶、多個螺釘或通過成型元件與電池的粘接產生,以便沿著z向
產生壓緊力。沿著x向夾緊或壓緊在將在圖5b中示出的裝置裝入到導熱
的冷卻裝置后實現。將裝置1裝入到導熱的冷卻裝置或者從導熱的冷卻
裝置內取出可以可選地沿著z向或沿著y向實現。

圖6a、6b示出按本發明的按第二實施方式的供電裝置的透視圖,其
中圖6a示出在最終裝配之前的裝置,并且圖6b示出在最終裝配之后的
裝置。如容易由圖6a可見,成型元件31-o、30和35-u構成為金屬殼。
在各電池組11、12、13、14、15之間,成型元件構成為一體的,并且從
而統一用附圖標記30標出。成型元件30構成為帶有側面平坦的段,所
述段(在附圖中在裝置的左側和右側)在同一個平面內,以便使導熱地
貼靠平整的冷卻器壁成為可能。由于該實施方式的成型元件的更大穩定
性,在各個成型元件之間不必設有支座件。沿著z向的夾緊又通過在電
池的端面上安裝夾緊裝置51、52來實現。必需的夾緊力在此通過夾緊裝
置51、52的造型(在圖6a中清晰可見)確保。此外,夾緊裝置51、52
在其頂面和底面上又可以設有蓋子,以便夾緊裝置51、52不能從電池結
構10上松開。在圖6b中示出的供電裝置1又可以沿著z或y向插入到
導熱的冷卻裝置(未示出)內或者從中去除,由此確保沿著x向進一步
有利的夾緊或壓緊。

在根據按圖5和6的實施例安裝夾緊裝置51、52之后,借助于電池
連接器實現電池的焊接。在圖5b、6b中未示出的蓋子保證電絕緣,以便
確保簡單的操作。

附圖標記列表

1?????供電裝置??????????????30-32?第三貼靠段

10????電池結構??????????????31-o??成型元件

11????電池組/雙層電容器組???31-u??成型元件

12????電池組/雙層電容器組???32-o??成型元件

13????電池組/雙層電容器組???32-u??成型元件

14????電池組/雙層電容器組???33-o??成型元件

15????電池/雙層電容器???????33-u??成型元件

11-1??電池/雙層電容器???????34-o??成型元件

11-2??電池/雙層電容器???????34-u??成型元件

12-1??電池/雙層電容器???????35-o??成型元件

13-2??電池/雙層電容器???????35-u??成型元件

20????冷卻裝置??????????????40????支座件

21-1??冷卻器壁??????????????41????支座件

21-2??冷卻器壁??????????????42????支座件

22-1??導熱體????????????????43????支座件

22-2??導熱體????????????????44????支座件

23-2??冷卻通道??????????????45????支座件

24-2??冷卻通道??????????????51????第一夾緊裝置

25-2??冷卻通道??????????????52????第二夾緊裝置

30-1??第一貼靠段????????????60????夾緊件

30-2??第二貼靠段????????????61????夾緊件

30-31?第三貼靠段????????????62????夾緊件

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