[发明专利]具有至少一个通风装置的电池系统

说明书

本发明涉及一种电池系统(200)，具有：电池壳体，电池壳体包括基体(201)、第一遮盖元件和第二遮盖元件(203)，其中，第一遮盖元件封闭基体(201)的第一敞开端侧并且第二遮盖元件(203)封闭基体(201)的第二敞开端侧；电池单元支架(204)，电池单元支架布置在电池壳体内部并且具有多个电池单元(205)；和电池管理系统(109)，电池管理系统设置成用于监控多个电池单元(205)并且感测各个电池单元(205)的温度，其特征在于，电池单元支架(204)具有至少一个方形凹槽，凹槽从电池单元支架(204)的第三端侧(207)延伸至电池单元支架(204)的第四端侧(208)，其中，电池单元支架(204)的第三端侧(207)朝着第一遮盖元件的方向布置并且电池单元支架(204)的第四端侧(208)朝着第二遮盖元件(203)的方向布置，并且至少一个通风装置(206)布置在第一遮盖元件(203)和电池单元支架(204)之间，其中，至少一个通风装置(206)根据各个电池单元(205)的温度的阈值超出由电池管理系统(109)操控。

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个通风装置的电池系统。

背景技术

用于移动应用的电池通常包括多个电池单元。这些电池单元在电压和允许的电流方面受限制。为了实现电池的针对预给定应用情况所需要的总电压和总电容，以确定的方式连接各个电池单元。串联连接提高所需的总电压并且并联连接提高所需的总电容以及允许的总电流。

为了实现尽可能高的能量密度，使各个电池单元相对彼此紧密地布置在电池单元联合部中。在运行中，每个单独的电池单元具有确定的损耗功率。该损耗功率以废热的形式排放到电池壳体的内部空间中。因为废热在电池的不同部位上可以不同程度地导出到环境中，由此产生在封闭的电池壳体内部的不均匀的温度分布。

在这里不利的是，电池的功率以及所述电池的使用寿命受损害。

各个电池单元仅可以直至确定温度无危险地运行。因此，不管对于充电过程还是对于放电过程，各个电池单元都不应超过该确定温度，以便确保电池的安全性。如果在电池单元的放电过程中达到确定温度，那么电池的放电电流被限制。如果电池处于充电模式中，那么仅当电池单元的当前温度低于确定温度时充电过程才起动。

由于不均匀的温度分布，仅单个电池单元位于允许运行的边界温度的范围中，而另外的电池单元具有合适的运行温度。然而，一旦一个电池单元位于边界温度的临界范围中，电池管理系统限制整个电池的功率。

在这里不利的是，进行电池功率的提早的限制。

运行温度对于电池单元的使用寿命也很重要。电池单元的老化在高运行温度时非常快地进行。由于在封闭的电池壳体内部的不均匀的温度分布，具有较低运行温度的电池单元明显比具有高运行温度的电池单元老化地慢。因为电池单元在这种电池单元联合部中不被更换或者是不能更换的，所以一旦确定数量的电池单元已经达到它们的寿命终点，那么整个电池停止运行。然而，针对该时间点，所有其他或另外的电池单元还可以长时间无危险地运行。

为了克服这些缺点，已知不同的冷却方式。在大多数情况下，在此使用空气冷却或液体冷却。为了该目的，借助于风扇从周围环境抽吸空气并且引导经过电池单元。在此，抽吸的空气通过各个电池单元的废热加热并且在经过电池单元联合部之后又通过排出开口从电池壳体中排出。因此，热量被排放给周围环境。

文件US 2003198864 A1描述了一种电化学电池，该电化学电池包括具有多个电池单元的电池壳体和中央通风装置。借助于通风装置产生在电池壳体的空气进入开口和电池壳体的空气排出开口之间的空气流，该空气流被引导经过电池单元，由此调节电池单元温度。

文件US 2013149583 A1公开具有多个电池单元、电池壳体和通风装置的电池系统。电池壳体的布置在电池单元下方的区域包括用于空气的进入开口。侧壁以及电池壳体的电池单元的区域具有用于空气的排出开口。