包括冷却部件的电池单元的制作方法

本发明要求于2021年5月10日提交的法国申请n°2104926的优先权，该申请的内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。本发明大体上涉及对于用于车辆的蓄能器电池的冷却。更具体地，本发明涉及一种配备有冷却部件的用于车辆的电池单元。

背景技术：

1、电池单元(还称作电池)是多个电化学电芯(还称作电气蓄能电芯或电芯)的组合，所述电化学电芯中的每个是用于把化学能量转换成电气能量(或相反地)的基本转换单元。所述电芯串联连接并且/或者并联连接，并且需具有足以实现所述电池单元(尤其是在电压方面、电流方面和能量存储容量方面)所需的特性的足够数量。所述电芯的温度需维持在最佳温度范围中，而很少超过由制造商限定的上限制值，以便保证所述电芯的性能和耐用性。

2、在电动或混动车辆中，经使用用于牵引所述车辆的电池单元(例如锂离子类型的电池单元)会在所述电池单元的充电和放电阶段期间发热。另外，对于减少(尤其是在大能量容量的电动车辆中的)电池单元的再充电时长的需求会导致超高功率再充电(称作“hpc”或“ufc”，英文为“high power charging”或“ultra fast charging”)的发展。所述hpc再充电强加了在所述电池单元上的经增大热约束。典型地，在hpc再充电期间，锂离子类型的电池的温度不应超过50℃，以便保证运行安全性以及避免所述电池的过早老化。

3、空气冷却系统可经使用用于保证对于电池单元的热调节。例如从文件us10665915b2中已知一种用于冷却电池单元的冷却回路，所述冷却回路穿过所述电池单元的结构而形成，并且与经定位成面向所述电池模块以便在所述电池模块的面上喷射空气的输出端相关联。

4、这种空气冷却系统尤其是在hpc超高功率再充电阶段期间不能够有效地冷却电池单元的电芯。

技术实现思路

1、本发明的目的在于通过提供一种电池单元来弥补现有技术的缺陷，所述电池单元包括冷却部件，所述冷却部件能够尤其是在超高功率再充电阶段期间有效地冷却所述电池单元的电芯。

2、在该背景下，本发明由此在其最广义的接受范围上涉及一种电池单元，所述电池单元包括多排电芯、布置于所述多排电芯之间的纵向件、接收所述多排电芯和所述纵向件的接收容器以及用于冷却所述电芯的冷却部件。所述用于冷却所述电芯的冷却部件包括：

3、-介电流体的流通回路，所述流通回路布置在所述接收容器的底部中和所述纵向件的厚度中，

4、-用于在所述多排电芯上喷洒所述介电流体的喷洒部件，所述喷洒部件穿过所述纵向件的上表面并且与所述流通回路连通，

5、-用于提取经喷洒的介电流体的提取部件，所述提取部件穿过所述上表面并且通到所述流通回路中，以及

6、-用于冷却所述介电流体的冷却回路，所述冷却回路与所述流通回路连接。

7、由于本发明，由所述冷却回路冷却的介电流体直接地喷洒在所述多排电芯上。由此，所述电池单元的电芯有效地且均匀地经冷却，其中包括在hpc超高功率再充电阶段期间。

8、而且，所述流通回路、所述喷洒部件和所述用于提取所述介电流体的提取部件布置在所述电池单元的结构(即，所述接收容器的底部和所述纵向件)中。该特别配置能够减少所述电池单元的尺寸。

9、除了在上一段中刚刚提到的特征之外，根据本发明的一方面，所述电池单元可具有选自(经单独地考虑的或根据技术上可行的所有组合的)以下特征的一个或多个附加特征。

10、根据本发明的一方面，在纵向件上，所述喷洒部件对齐在一行上。

11、根据本发明的一方面，在纵向件上，所述喷洒部件交替地布置在两行上。

12、根据本发明的一方面，在纵向件上，每个喷洒部件配置用于在与所述纵向件并列的两排电芯中的一排上喷洒所述介电流体。

13、根据本发明的一方面，在纵向件上，每个喷洒部件配置用于在与所述纵向件并列的两排电芯上喷洒所述介电流体。

14、根据本发明的一方面，所述喷洒部件由以下部件形成：

15、-孔口，所述孔口设置在所述纵向件中，

16、-校准阀(clapets tarés)，所述校准阀布置在所述纵向件中，或者

17、-可定向喷嘴。

18、根据本发明的一方面，所述提取部件由单向阀形成。

19、根据本发明的一方面，所述冷却回路包括用于冷却所述介电流体的冷却装置以及用于加压所述介电流体的加压部件，所述加压部件包括：

20、-低压加压部件，所述低压加压部件配置用于以低压加压所述介电流体，以及

21、-高压加压部件，所述高压加压部件配置用于以高压加压所述介电流体。

22、根据本发明的一方面，所述高压加压部件布置在所述介电流体的流通回路中。

23、本发明的另一方面涉及一种用于冷却根据本发明上述方面之一的电池单元的冷却方法，所述电池单元布置在车辆中，所述车辆配备有用于测量所述电池单元的温度的测量部件以及用于管理冷却的管理计算机，所述方法包括当所述电池单元的温度超过阈值时的触发步骤，所述触发步骤用于经由所述用于管理冷却的管理计算机触发所述介电流体在所述介电流体的流通回路中的在高压下的流通，以便在所述多排电芯上喷洒所述介电流体。

技术特征：

1.一种电池单元(1)，所述电池单元包括多排(2)电芯(3)、布置于所述多排(2)电芯(3)之间的纵向件(4)、接收所述多排(2)电芯(3)和所述纵向件(4)的接收容器(5)以及用于冷却所述电芯(3)的冷却部件(6)，其特征在于，所述用于冷却所述电芯(3)的冷却部件(6)包括：

2.根据权利要求1所述的电池单元(1)，其特征在于，在纵向件(4)上，所述喷洒部件(9)对齐在一行(r1)上。

3.根据权利要求1所述的电池单元(1)，其特征在于，在纵向件(4)上，所述喷洒部件(9)交替地布置在两行(r1，r2)上。

4.根据上述权利要求中任一项所述的电池单元(1)，其特征在于，在纵向件(4)上，每个喷洒部件(9)配置用于在与所述纵向件(4)并列的两排(2)电芯(3)中的一排上喷洒所述介电流体。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池单元(1)，其特征在于，在纵向件(4)上，每个喷洒部件(9)配置用于在与所述纵向件(4)并列的两排(2)电芯(3)上喷洒所述介电流体。

6.根据上述权利要求中任一项所述的电池单元(1)，其特征在于，所述喷洒部件(9)由以下部件形成：

7.根据上述权利要求中任一项所述的电池单元(1)，其特征在于，所述提取部件(11)由单向阀形成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的电池单元(1)，其特征在于，所述冷却回路(12)包括用于冷却所述介电流体的冷却装置(13)以及用于加压所述介电流体的加压部件(15，16)，所述加压部件(15，16)包括：

9.根据权利要求8所述的电池单元(1)，其特征在于，所述高压加压部件(16)布置在所述流通回路(7)中。

10.一种用于冷却根据上述权利要求中任一项所述的电池单元(1)的冷却方法(100)，所述电池单元(1)布置在车辆(18)中，所述车辆配备有用于测量所述电池单元(1)的温度的测量部件(19)以及用于管理冷却的管理计算机(20)，所述冷却方法(100)包括当所述电池单元(1)的温度超过阈值时的触发步骤(101)，所述触发步骤用于经由所述用于管理冷却的管理计算机(20)触发所述介电流体在所述介电流体的流通回路(7)中的在高压下的流通，以便在所述多排(2)电芯(3)上喷洒所述介电流体。

技术总结
本发明的一方面涉及一种电池单元(1)，所述电池单元包括多排(2)电芯、布置于所述多排(2)电芯之间的纵向件(4)、接收所述多排(2)电芯和所述纵向件(4)的接收容器(5)以及用于冷却所述电芯的冷却部件(6)。所述冷却部件(6)包括：‑介电流体的流通回路(7)，所述流通回路布置在所述接收容器(5)的底部(8)中和所述纵向件(4)的厚度中；‑用于在所述多排(2)电芯上喷洒所述介电流体的喷洒部件(9)，所述喷洒部件(9)穿过所述纵向件(4)的上表面(10)并且与所述流通回路(7)连通；‑用于提取经喷洒的所述介电流体的提取部件(11)，所述提取部件穿过所述上表面(10)并且通到所述流通回路(7)中；以及‑用于冷却所述介电流体的冷却回路(12)，所述冷却回路与所述流通回路(7)连接。

技术研发人员：M·迪尼,T·万特维尔
受保护的技术使用者：斯特兰蒂斯汽车集团
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25