(57)【要約】  本発明の主題は、バッテリ冷却要素（１００）であって、バッテリセル（３９）に少なくとも部分的に当接するための、及び／又は少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有するバッテリモジュール（３０）に少なくとも部分的に当接するための外表面（１０）と、外表面（１０）によって少なくとも部分的に包囲される、冷却媒体（１２）を収容するための内部空間（１１）と、内部空間（１１）と接続された冷却媒体流入部（１３）、及び内部空間（１１）と接続された冷却媒体流出部（１４）と、を有し、外表面（１０）は、冷却媒体（１２）の流体圧によって成形可能な、熱伝導性でフレキシブルに形成されたフォイル（２８）から形成されている、バッテリ冷却要素（１００）に関する。
2021535560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ冷却要素（１００）であって、
バッテリセル（３９）に少なくとも部分的に当接するための、及び／又は少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有するバッテリモジュール（３０）に少なくとも部分的に当接するための外表面（１０）と、前記外表面（１０）によって少なくとも部分的に包囲される、冷却媒体（１２）を収容するための内部空間（１１）と、
前記内部空間（１１）と接続された冷却媒体流入部（１３）及び前記内部空間（１１）と接続された冷却媒体流出部（１４）と、を有し、
前記外表面（１０）は、前記冷却媒体（１２）の流体圧によって成形可能な、熱伝導性でフレキシブルに形成されたフォイル（２８）から少なくとも部分的に形成されている、バッテリ冷却要素（１００）。
【請求項２】
前記フォイル（２８）は、多層複合体から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項３】
前記多層複合体は、プラスチック材料及び金属材料を有することを特徴とする、請求項２に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項４】
前記プラスチック材料は、ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、予備延伸されたポリプロピレン、ポリビニルアセテート５、エチレンビニルアセテート、及び／又はウレタン系熱可塑性エラストマであることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項５】
前記内部空間（１１）に支持要素（１５）が配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項６】
前記支持要素（１５）は、メアンダ状の形態を有することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項７】
前記支持要素（１５）は、主ウェブ（１６）と、前記主ウェブ（１５）に対して９０°の角度に向けられた少なくとも２つの副ウェブ（１６）と、を有することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項８】
前記支持要素（１５）は、少なくとも部分的に弾性に形成されていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項９】
前記フォイル（２８）は、前記フォイル（２８）が前記内部空間（１１）でメアンダ状の流路（１９）を形成するように成形されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項１０】
前記外表面（１０）は、くさび形状を形成することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項１１】
前記冷却媒体流入部（１３）は、流入部接続管（２０）を有し、前記冷却媒体流出部（１４）は、流出部接続管（２１）を有し、前記流入部接続管（２０）及び前記流出部接続管（２１）は、前記外表面（１０）をなすフォイルと溶接されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバッテリ冷却要素（１００）。
【請求項１２】
バッテリモジュールユニット（２００）であって、
上面（３２）と下面（３３）とを有するハウジング（３１）、
少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）、
少なくとも２つのバッテリセル（３９）、及び／又は少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有する少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を備え、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記バッテリ冷却要素（１００）が形成されている、バッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１３】
前記ハウジング（３１）内に少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）が配置され、前記少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）は、前記ハウジング（３１）の前記下面（３３）に対して垂直に向けて配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１４】
前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び／又は前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を前記下面（３３）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（３４）が設けられていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１５】
前記締付要素（３４）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び／又は前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を把持することを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１６】
前記締付要素（３４）の向かい合う２つの横方向面（３７、３８）は、垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１７】
前記締付要素（３４）の前記横方向面（３７、３８）と、前記少なくとも１つのバッテリモジュールのバッテリモジュール（３０）及び／又は前記少なくとも２つのバッテリセルのバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有する外表面（１０）を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項１６に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）の少なくとも１つが前記ハウジング（３１）の前記下面（３３）に対して水平に向けて配置されていることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１９】
前記ハウジング（３１）は、プラスチック材料から形成されていることを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２０】
前記バッテリ冷却要素（１００）は、前記ハウジング（３１）に組み込まれていることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２１】
前記バッテリ冷却要素（１００）の外周面の一部分が前記ハウジング（３１）の前記下面（３３）によって形成されていることを特徴とする、請求項２０に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２２】
前記バッテリ冷却要素（１００）の前記フォイル（２８）は、前記ハウジング（３１）に取り付けられていることを特徴とする、請求項２０又は２１に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２３】
前記ハウジングは、担持要素（４５）を有し、前記担持要素（４５）に前記バッテリ冷却要素（１００）の前記フォイル（２８）が取り付けられていることを特徴とする、請求項２０に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２４】
バッテリモジュール（３０）であって、ハウジング（４９）と、前記ハウジング（４９）内に配置された少なくとも２つのバッテリセル（３９）と、前記ハウジング（４９）内に配置された少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）と、を有し、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記バッテリ冷却要素（１００）が形成されている、バッテリモジュール（３０）。
【請求項２５】
前記ハウジング（４９）内に少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）が配置され、前記少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）は、前記ハウジング（４９）の下面（５０）に対して垂直に向けて配置されていることを特徴とする、請求項２４に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２６】
前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び前記少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）を下面（５０）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（５１）が設けられていることを特徴とする、請求項２４又は２５に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２７】
前記締付要素（５１）は、フレーム状に形成され、かつ少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び前記少なくとも１つの冷却要素（１００）を把持することを特徴とする、請求項２６に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２８】
前記締付要素（５１）の向かい合う２つの横方向面（５２、５３）は、垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項２６又は２７に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２９】
前記締付要素（５１）の前記横方向面（５２、５３）と前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）のバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有するそれぞれ１つのバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項２８に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３０】
前記バッテリモジュール（３０）は、請求項１２〜２３のいずれか１項に記載のように形成されたバッテリモジュールユニット（２００）に配置されている、請求項２４〜２９のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３１】
バッテリモジュールユニット（２００）であって、
上面（３２）と下面（３３）とを有するハウジング（３１）と、
少なくとも２つのバッテリセル（３９）、及び／又は少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有する少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）と、
前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び／又は前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を前記下面（３３）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（３４）と、を備える、バッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３２】
前記締付要素（３４）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び／又は前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を把持することを特徴とする、請求項３１に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３３】
前記締付要素（３４）の向かい合う２つの横方向面（３７、３８）は、垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項３１又は３２に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３４】
前記締付要素（３４）の前記横方向面（３７、３８）と、前記少なくとも１つのバッテリモジュールのバッテリモジュール（３０）及び／又は前記少なくとも２つのバッテリセルのバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有する外表面（１０）を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項３３に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３５】
バッテリモジュール（３０）であって、
ハウジング（４９）と、
前記ハウジング（４９）内に配置された少なくとも２つのバッテリセル（３９）と、
前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）を下面（５０）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（５１）と、を有するバッテリモジュール（３０）。
【請求項３６】
前記締付要素（５１）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）を把持することを特徴とする、請求項３５に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３７】
前記締付要素（５１）の向かい合う２つの横方向面（５２、５３）は、垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項３５又は３６に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３８】
前記締付要素（５１）の前記横方向面（５２、５３）と前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）のバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項３７に記載のバッテリモジュール（３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリモジュール及び／又はバッテリモジュールユニットに配置され得るバッテリ冷却要素に関する。さらに、本発明は、バッテリモジュールユニット及びバッテリモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車において用いられ得るバッテリモジュールユニットは、通常、ハウジングを有し、ハウジング内に１つ以上のバッテリモジュール、あるいはバッテリモジュールに一体化され得る２つ以上のバッテリセルが配置されている。バッテリモジュールは、動作中に熱を生成するので、通常、熱交換器としてバッテリモジュールの熱を受け取り、かつハウジングから運び出す１つ以上のバッテリ冷却要素もハウジング内に配置されている。バッテリ冷却要素は、大抵の場合、ハウジングの下面に配置され、それに伴い担持機能も担い得るので、バッテリ冷却要素は、大抵の場合、剛性に形成されている。十分な熱伝達を確保するために、多くの場合、バッテリ冷却要素とバッテリモジュールとの間に熱伝導ペースト又は熱伝導フォイルが設けられる。バッテリ冷却要素を剛性に形成することによって、バッテリ冷却要素が高重量を有する。この重量がハウジングによって受けられなければならず、それによりハウジングも剛性の材料から形成され、ハウジングも高重量を有する。それに伴いバッテリモジュールユニット全体が不都合にも高重量を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、軽減された重量を特徴とするバッテリ冷却要素、バッテリモジュールユニット、及びバッテリモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、本発明により独立請求項の特徴によって解決される。本発明の好適な実施形態及び有利な発展形態は、従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明によるバッテリ冷却要素は、バッテリモジュールユニットの、バッテリセル、又は少なくとも２つのバッテリセルを有するバッテリモジュールに少なくとも部分的に当接するための外表面と、外表面によって少なくとも部分的に包囲される、冷却媒体を収容するための内部空間と、内部空間と接続された冷却媒体流入部及び内部空間と接続された冷却媒体流出部と、を有し、外表面は、冷却媒体の流体圧によって成形可能な（Ｆｏｒｍｂａｒ）、熱伝導性でフレキシブルに形成されたフォイルから少なくとも部分的に形成されている。
【０００６】
本発明によれば、バッテリ冷却要素は、その外表面がもはや剛性に形成されなくなり、バッテリ冷却要素を、冷却されるべきバッテリモジュール又は冷却されるべきバッテリセルに少なくとも部分的に当接させるために用いられるバッテリ冷却要素の外表面が少なくとも部分的に可撓性を有し、それに伴い成形性（Ｆｏｒｍｂａｒｋｅｉｔ）を有することが企図されている。その際、外表面は、熱伝導性でフレキシブルに形成されたフォイルから少なくとも部分的に形成されている。フレキシブルに形成されたフォイルは、バッテリ冷却要素の内部空間に配置された、例えば水などの冷却流体である冷却媒体によって変形され得る。フォイルは、バッテリ冷却要素の外表面の一方の、又は両方の長手方向表面に形成されていてもよい。さらに、フォイルは、バッテリ冷却要素の外表面の横方向面にも形成され得る。バッテリ冷却要素の外表面が、バッテリ冷却要素を、冷却されるべきバッテリセル、及び／又は冷却されるべきバッテリモジュールに当接させるために用いられる相応のフォイルによって、特に外表面の長手方向表面に形成されていることが好ましい。冷却媒体は、冷却媒体流入部を介してバッテリ冷却要素の内部空間に流入し、内部空間を貫流し、かつ内部空間から冷却媒体流出部を介して再び流出することができる。内部空間を貫流する場合の冷却媒体の流体圧に依存して、フォイルを冷却されるべきバッテリモジュールの方向に変形させ、特に外方へ湾曲させることができ、それによりフォイルと、それに伴いバッテリ冷却要素の外表面とがバッテリモジュールの外表面若しくはバッテリセルの外表面に当接し、それによってバッテリ冷却要素とバッテリモジュール若しくはバッテリセルとの間に面接触（ｆｌａｅｃｈｉｇｅｒ  Ｋｏｎｔａｋｔ）が形成され得る。それに伴い、冷却媒体の流体圧を調整することによって、バッテリモジュールからバッテリ冷却要素への熱伝達の実効性も調整することができる。これに加えて、バッテリ冷却要素の外表面をフレキシブルに形成することによって、公差があったとしても補償することができる。これに加えてフォイルが熱伝導材料から形成されていることによって、熱伝導ペーストを用いる必要なく、バッテリモジュール若しくはバッテリセルとバッテリ冷却要素との間の良好な伝熱を達成することができる。これに加えて、フォイルは、他の材料と比べて肉厚が薄いことを特徴とし、それによってフォイルは、熱抵抗が小さい。これに加えて、このように形成されたバッテリ冷却要素は、外表面をもはや剛性に形成しないことによって、従来のバッテリ冷却要素に比べて格段に軽減された重量を有する。これに加えて、バッテリ冷却要素のフラットな構造形式が可能であり、それによりバッテリ冷却要素を特に省スペース的に形成することができる。少なくとも部分的にとは、フォイルによってフレキシブルに形成されたバッテリ冷却要素の外表面がバッテリ冷却要素の範囲全体にわたって延在しなければならないわけではなく、この特別に形成された外表面がバッテリ冷却要素の外周面の一部分領域のみを形成してもよいことを意味する。その場合、フォイルは、好ましくはバッテリ冷却要素の外周面の一部分領域のみにも延在する。しかし外表面と、それに伴���外表面を形成するフォイルもバッテリ冷却要素の外周面全体にわたって延在することも可能である。
【０００７】
フォイルが多層複合体から形成されていることが好ましい。多層複合体から形成することによって、フォイルの安定性を高めることができる。フォイルの材料に依存して、フォイルは、例えば高められた引張強度及び／又は引裂強度を有することができ、それによりフォイルに比較的大きい力が作用した場合でもフォイルの損傷を回避することができる。これに加えて、多層複合体によって、フォイルの特定の特性をより的確に調整することができる。多層複合体から形成した場合、例えばフォイルの溶接性が改善され得る。
【０００８】
多層複合体において、異なった材料を互いに組み合わせることができる。例えば、多層複合体は、それぞれフォイル層の形で形成されているプラスチック材料と金属材料とを有することができる。特に金属材料によって、フォイルの電磁両立性（ＥＭＣ）を改善することができる。電磁両立性とは、ある要素の、不都合な電気的効果若しくは電磁的効果によって他の要素を妨害しない、又は他の要素によって妨害されない能力を意味する。例えば、多層複合体は、真ん中のフォイル層が金属材料から形成され、真ん中のフォイル層を覆う２つの外側層がプラスチック材料から形成されるように形成されている。
【０００９】
金属材料として、例えばアルミニウム材料又は銅材料を使用することができる。例えば、金属材料は、蒸着によって設けられ得る。
【００１０】
プラスチック材料は、例えばポリエチレン、特に耐引裂き性に改変されたポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、予備延伸されたポリプロピレン、ポリビニルアセテート  ５、エチレンビニルアセテート、及び／又はウレタン系熱可塑性エラストマであり得る。
【００１１】
しかしさらに、多層複合体が複数の異なったプラスチック材料から形成され、金属材料を有さないことも可能である。
【００１２】
バッテリ冷却要素の安定性をさらに高めるために、バッテリ冷却要素の内部空間に支持要素が配置され得る。支持要素は、バッテリ冷却要素の外表面のための、それに伴いフォイルのための機械的な支えを提供することができる。支持要素は、圧力負荷を受けてさらに伝えるために用いることができる。支持要素は、好ましくは、１つ以上の流路を形成するように成形され、冷却媒体は、１つの流路を通って又は複数の流路を通ってバッテリ冷却要素の内部空間を貫流することができる。冷却媒体が多くの熱を受け取ることができ、それに伴い可能な限り大量の熱をバッテリモジュールから運び去ることができるようにするために、１つの流路又は複数の流路は、冷却媒体流入部から冷却媒体流出部への冷却媒体の流れ経路が可能な限り長くなるように形成され得る。それによってバッテリモジュールの冷却を特に効果的に行うことができる。支持要素は、バッテリ冷却要素の外表面を支持するために、例えば骨組みのように（ｇｅｒｕｅｓｔａｒｔｉｇ）形成され得る。支持要素が剛性の材料、特に剛性のプラスチック材料から形成されていることが好ましい。しかし、支持要素が金属材料から形成されていることも可能である。
【００１３】
例えば、支持要素は、メアンダ状の形態を有することができる。メアンダ形状によって、バッテリ冷却要素の内部空間での冷却媒体の案内を改善することができ、それにより内部空間を貫流する場合の冷却媒体の冷却能力の利用を特に効果的に行うことができる。メアンダ状の形態では、支持要素は、好ましくは複数の相前後して配置されるＵ字形に形成された流路を有し、流路は、好ましくは互いに平行に延びる。
【００１４】
さらに、支持要素が主ウェブと、主ウェブに対して９０°の角度に向けられた少なくとも２つの副ウェブとを有することが可能である。この種の実施形態でも、冷却媒体のための少なくとも２つの流路が形成される。副ウェブの数に依存して、同様に互いに平行に延びる３つ以上の流路を形成することもできる。
【００１５】
支持要素は、部分的に又は完全に弾性に形成されていてもよい。支持要素を弾性に形成することによって、フォイルが外方へ湾曲した場合も支持要素がフォイルに密封当接することが達成され得る。その場合、支持要素は、内部空間方向を指すフォイルの内側に密封当接することができる。密封当接することによって、支持要素は、冷却媒体がフォイルと支持要素との間の隙間を通って流れ、それに伴い流路の本来の経路から外れることを阻止する溢流シール（Ｕｅｂｅｒｓｔｒｏｅｍｄｉｃｈｔｕｎｇ）を形成することができる。
【００１６】
さらに、支持要素を設けず、フォイルの安定性が、バッテリ冷却要素の内部空間を貫流する場合の冷却媒体の流体圧だけで確保されることも可能である。例えば、フォイルは、バッテリ冷却要素の内部空間で、フォイルがメアンダ状の流路を形成するように成形され得る。そのために、内部空間の方向を指すフォイルの内側に、例えば内部空間内に突出する壁を形成することができ、壁は、フォイルと一体に形成され、それに伴いフォイルと同じ材料から形成されている。壁は、フォイルの内側に対して直角に向けられるウェブを形成することができる。これらの壁は、冷却媒体のためのバッテリ冷却要素の内部空間にメアンダ状の流路を形成することができる。
【００１７】
バッテリ冷却要素と、それに伴いバッテリ冷却要素の外表面とは、好ましくは矩形に形成されている。しかし、バッテリ冷却要素の外表面がくさび形状を有することにより、バッテリ冷却要素がくさび形に形成されていることも可能である。この種のくさび形のバッテリ冷却要素は、例えばバッテリモジュールユニットの縁部に配置することができ、それによりくさび形に形成されたこれらのバッテリ冷却要素を介して公差補償、及びそれと同時に一列に配置されたバッテリモジュールの締付けを行うことができる。
【００１８】
冷却媒体流入部は、流入部接続管を有し、冷却媒体流出部は、流出部接続管を有することができる。流入部接続管及び流出部接続管の良好かつ確実な一体化を得ることができるようにするために、流入部接続管及び流出部接続管は、外表面をなすフォイルと溶接され得る。溶接接合によって、流入部接続管若しくは流出部接続管と、バッテリ冷却要素の外表面若しくはフォイルとの間に液密の接続を達成することができる。
【００１９】
本発明による課題の解決は、さらに、上面と下面とを有するハウジング、少なくとも１つのバッテリ冷却要素、少なくとも２つのバッテリセル、及び／又は少なくとも２つのバッテリセルを有する少なくとも１つのバッテリモジュールを有するバッテリモジュールユニットによって行われ、バッテリ冷却要素は、上記のように形成かつ発展形成されている。
【００２０】
この種のバッテリモジュールユニットは、上記のようなバッテリ冷却要素にもとづいて、バッテリセル若しくはバッテリモジュールからの特に良好な熱排出と、それに伴いバッテリセル若しくはバッテリモジュールの特に良好な冷却とを有し、それと同時に、バッテリ冷却要素の軽減された重量にもとづいて、バッテリモジュールユニットの重量も低減することができる。
【００２１】
ハウジング内に少なくとも２つのバッテリ冷却要素が配置され、少なくとも２つのバッテリ冷却要素が、ハウジングの下面に対して垂直に向けて配置され得ることが好ましい。それによりバッテリ冷却要素は、好ましくはハウジングの下面に直立して配置されるか、又は好ましくはハウジングの下面に対して垂下して配置されている。バッテリ冷却要素の直立又は垂下する配置によって、１つ以上のバッテリモジュール又はバッテリセルからバッテリ冷却要素に向かって水平に向いた熱伝達を行うことができ、その場合、熱伝達をハウジングの下面の延在方向に対して平行に行うことができる。
【００２２】
ハウジング内に２つ以上のバッテリセルが配置されている場合、好ましくはそれぞれ２つの隣り合わせに配置されたバッテリセル間にバッテリ冷却要素が配置されている。バッテリセルは、好ましくは一列に並べて配置されている。列の端に配置された２つのバッテリセルは、好ましくはハウジングに直接には当接せず、ハウジングと列の端に配置されたバッテリセルとの間にそれぞれ同様にバッテリ冷却要素が配置されていることが好ましい。２つ以上のバッテリセルがバッテリモジュールに一体化されてもよく、その場合、バッテリモジュールにおいても、バッテリモジュールに配置されたバッテリセル間に好ましくは相応のバッテリ冷却要素がそれぞれ配置されている。バッテリモジュール間には、好ましくは同様にバッテリ冷却要素がそれぞれ配置されている。バッテリモジュールとハウジングとの間に、好ましくは同様にバッテリ冷却要素が配置されている。
【００２３】
ハウジング内に１つ以上のバッテリモジュール又は２つ以上のバッテリセルが配置されている場合、バッテリモジュール若しくはバッテリセルは、好ましくはハウジング内で自己担持して（ｓｅｌｂｓｔｔｒａｇｅｎｄ）配置され得、それによりハウジング自身が担持機能を担う必要がない。このことを達成するために、例えば、バッテリモジュールユニットが締付要素を有し、この締付要素によって少なくとも２つのバッテリセル及び／又は少なくとも１つのバッテリモジュールが下面の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持され得ることが企図されていてもよい。締付要素は、好ましくはハウジング内に配置され、ハウジングによって包囲されている。締付要素は、バッテリモジュール若しくはバッテリセルの、及びさらにバッテリ冷却要素の力を受けることができ、それによりこれらの力はハウジングには伝達されない。バッテリモジュールユニットのバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素がパッケージ（Ｐａｋｅｔ）の形式に一体化されていてもよく、パッケージとして締付要素で水平方向に締め付けて保持され得る。それに伴い、締付要素は、バッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素の重量を受けることができる。それに伴い、締付要素は、バッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素のための担持要素を形成することができる。締付要素は、パッケージの形式で配置されたバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素を相互に押し付けることができ、それによりハウジング内にバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び／又はバッテリ冷却要素のための付加的な取付け要素を必要とすることなしに、これらを相互に締め付けて保持することができる。水平方向に締め付けることによって、締付要素による重量受けがハウジングの下面の延在方向に対して垂直方向に行われる。締付要素は、ハウジング内のバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素の正確な位置での配置と正確な位置での保持とを可能にすることができ、それによりバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び／又はバッテリ冷却要素の互いの不都合な位置ずれを回避することができる。これに加えて、締付要素による水平方向の締付けによって製造公差を補償することができる。これに加えて、水平方向の締付けによって、バッテリモジュールユニットの全剛性を高めることができる。
【００２４】
締付要素は、好ましくはフレーム状に形成されていて、少なくとも２つのバッテリセル及び／又は少なくとも１つのバッテリモジュールを把持することができる。その場合、締付要素は、バッテリセル若しくはバッテリモジュールと一緒に、バッテリセル若しくはバッテリモジュールとともにパッケージの形式で配置されているバッテリ冷却要素も把持する。締付要素は、フレーム状の形態によって、バッテリセル若しくはバッテリモジュール、及びバッテリ冷却要素の周りを取り囲んで配置され得る。
【００２５】
締付要素による水平方向の締付けの作用を高める、若しくは改善できるようにするために、締付要素の向かい合う２つの横方向面が垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置され得る。締付要素の２つの横方向面の傾いた配置によって、バッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素の位置を確実に維持することができ、それによりバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及びバッテリ冷却要素の意図しない位置ずれ又は傾倒を阻止することができる。これに加えて、それによって公差を補償することができる。２つの横方向面は、好ましくは同じ角度αで傾けて配置されている。好ましくは、横方向面は、これらの横方向面がハウジングの下面の方向に互いに向かって延びるように配置され、それにより２つの横方向面間の空間がハウジングの下面の方向に先細りになるように傾けられている。角度αは、例えば２°〜４５°、好ましくは５°〜３０°であり得る。
【００２６】
締付要素の向かい合う横方向面が互いに傾けて配置されている場合、締付要素の横方向面と、少なくとも１つのバッテリモジュールの１つのバッテリモジュール及び／又は少なくとも２つのバッテリセルの１つのバッテリセルとの間に、くさび形状を有する外表面を有するバッテリ冷却要素がそれぞれ配置され得る。バッテリ冷却要素のくさび形状は、バッテリ冷却要素が当接するそれぞれの横方向面の傾いた配置と協働することができる。くさび形状によって、締付要素からバッテリ冷却要素を介してバッテリモジュール若しくはバッテリセルへの押圧力の伝達を改善することができる。
【００２７】
バッテリモジュールユニットにおける個々の要素の位置決めをさらに改善できるようにするために、バッテリ冷却要素に垂直に作用する力がバッテリ冷却要素に加えられることがさらに企図され得る。垂直に作用する力は、好ましくは、締付要素の押圧力に対して垂直に作用する。垂直に作用する力は、例えば引き要素又は押し要素によってバッテリ冷却要素にかけることができる。垂直に作用する力をかけるために、例えば、バッテリ冷却要素及びハウジング、並びに／又は締付要素に取り付けられる引き要素を設けることができる。特にバッテリ冷却要素のくさび形状と締付要素の横方向面の傾いた配置とを組み合わせたときの垂直に作用する力が有利であり得る。
【００２８】
さらに、少なくとも１つのバッテリ冷却要素の少なくとも１つがハウジングの下面に対して水平に向けて配置されていることが企図され得る。それに伴い、この実施形態では、ハウジングの下面とバッテリモジュール若しくはバッテリセルとの間には１つ以上のバッテリ冷却要素も配置される。
【００２９】
バッテリモジュールユニットの重量をさらに軽減できるようにするために、ハウジングはプラスチック材料から形成され得る。特に、締付要素が設けられている場合、ハウジングは、もはや担持機能を有する必要がなく、それによりその場合、ハウジングを非常に軽量の材料、特に非常に軽量のプラスチック材料から形成することができる。プラスチック材料として、例えばポリエチレン又はポリアミドを使用することができる。
【００３０】
さらに、バッテリ冷却要素がハウジングに組み込まれていることが可能である。したがって、バッテリ冷却要素は、すでにバッテリモジュールユニットのハウジングの一部分として形成され得る。好ましくは、バッテリ冷却要素がハウジングの下面に形成され、それによりバッテリ冷却要素はその長手方向表面が水平に、それに伴いハウジングの下面と平行に延在する。その場合、バッテリモジュール及び／又はバッテリセルをバッテリ冷却要素上に配置することができ、それによりバッテリモジュール及び／又はバッテリセルを下から、すなわちその下面でバッテリ冷却要素によって冷却することができる。
【００３１】
バッテリ冷却要素の外周面の一部分がハウジングの下面によって形成されていることが好ましく、それによって必要な部品の数を低減することができる。
【００３２】
バッテリ冷却要素のフォイルは、好ましくはハウジングに取り付けられ得る。ハウジングへのフォイルの取付けは、例えば材料接続的に、例えば溶接、接着、及び／又は射出包囲（ｕｍｓｐｒｉｔｚｅｎ）によって形成することができる。ハウジングにフォイルを取り付けるための載置面を設けるために、ハウジングの内側にウェブを設けることができ、ウェブは、好ましくは内側に取り囲んで形成されている。ハウジングの内部空間内に突出するウェブにフォイルを取り付けることができる。
【００３３】
さらに、ハウジングが担持要素を有し、担持要素にバッテリ冷却要素のフォイルが取り付けられることが可能であり得る。担持要素は、ハウジングと一体に形成され得るか、又は担持要素は、ハウジングとは別個の部材として形成され得る。担持要素は、バッテリ冷却要素の１つ以上の流路を形成できるように成形され得る。
【００３４】
これに加えて、本発明による課題の解決は、ハウジングと、ハウジング内に配置された少なくとも２つのバッテリセルと、ハウジング内に配置された少なくとも１つのバッテリ冷却要素とを有するバッテリモジュールによって行われ、バッテリ冷却要素は、上記のように形成かつ発展形成されている。
【００３５】
この種のバッテリモジュールは、上記のようなバッテリ冷却要素にもとづいて、バッテリセルからの特に良好な熱排出と、それに伴いバッテリセルの特に良好な冷却とを有し、それと同時に、バッテリ冷却要素の軽減された重量にもとづいてバッテリモジュールの重量も低減することができる。
【００３６】
それぞれハウジングの下面に対して垂直に向けて配置され得る少なくとも２つのバッテリ冷却要素がハウジング内に配置されていることが好ましい。それに伴いバッテリ冷却要素は、好ましくはハウジングの下面に直立して（ｓｅｎｋｒｅｃｈｔ  ｓｔｅｈｅｎｄ）配置されているか、又は好ましくはハウジングの下面に対して垂下して（ｓｅｎｋｒｅｃｈｔ  ｈａｅｎｇｅｎｄ）配置されている。バッテリ冷却要素の直立又は垂下した配置によって、バッテリセルからバッテリ冷却要素への水平に向いた熱伝達を行うことができ、その場合、熱伝達をハウジングの下面の延在方向に対して平行に行うことができる。
【００３７】
ハウジング内に２つ以上のバッテリセルが配置されている場合、好ましくはそれぞれ２つの隣り合わせに配置されたバッテリセル間にバッテリ冷却要素が配置されている。バッテリセルは、好ましくは一列に並べて配置されている。列の端に配置された２つのバッテリセルは、好ましくはハウジングに直接には当接せず、ハウジングと列の端に配置されたバッテリセルとの間にそれぞれ同様にバッテリ冷却要素が配置されていることが好ましい。
【００３８】
ハウジング内に２つ以上のバッテリセルが配置されている場合、バッテリセルは、好ましくはハウジング内で自己担持して配置され得、それによりハウジング自身が担持機能を担う必要がない。このことを達成するために、例えば、バッテリモジュールが締付要素を有し、この締付要素によって少なくとも２つのバッテリセル及び少なくとも１つのバッテリ冷却要素が下面の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持され得ることが企図されていてもよい。締付要素は、好ましくはハウジング内に配置され、ハウジングによって包囲されている。締付要素は、バッテリセル及びさらにバッテリ冷却要素の力を受けることができ、それによりこれらの力はハウジングには伝達されない。バッテリモジュールユニットのバッテリセル及びバッテリ冷却要素がパッケージの形式に一体化されていてもよく、パッケージとして締付要素で水平方向に締め付けて保持され得る。それに伴い、締付要素は、バッテリセル及びバッテリ冷却要素の重量を受けることができる。それに伴い、締付要素は、バッテリセル及びバッテリ冷却要素のための担持要素を形成することができる。締付要素は、パッケージの形式で配置されたバッテリセル及びバッテリ冷却要素を相互に押し付けることができ、それによりハウジング内にバッテリセル、及び／又はバッテリ冷却要素のための付加的な取付け要素を必要とすることなしに、これらを相互に締め付けて保持することができる。水平方向に締め付けることによって、締付要素による重量受けがハウジングの下面の延在方向に対して垂直方向に行われる。締付要素は、ハウジング内のバッテリセル及びバッテリ冷却要素の正確な位置での配置と正確な位置での保持とを可能にすることができ、それによりバッテリセル及び／又はバッテリ冷却要素の互いの不都合な位置ずれを回避することができる。これに加えて、締付要素による水平方向の締付けによって製造公差を補償することができる。これに加えて、水平方向の締付けによって、バッテリモジュールの全剛性を高めることができる。
【００３９】
締付要素は、好ましくはフレーム状に形成されていて、少なくとも２つのバッテリセル及び少なくとも１つのバッテリモジュールを把持することができる。その場合、締付要素は、バッテリセルと一緒に、バッテリセルとともにパッケージの形式で配置されているバッテリ冷却要素も把持する。締付要素は、フレーム状の形態によって、バッテリセル及びバッテリ冷却要素の周りを取り囲んで配置され得る。
【００４０】
締付要素による水平方向の締付けの作用を高める、若しくは改善できるようにするために、締付要素の向かい合う２つの横方向面が垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置され得る。締付要素の２つの横方向面の傾いた配置によって、バッテリセル及びバッテリ冷却要素の位置を確実に維持することができ、それによりバッテリセル及びバッテリ冷却要素の意図しない位置ずれ又は傾倒を阻止することができる。これに加えて、それによって公差を補償することができる。２つの横方向面は、好ましくは同じ角度βで傾けて配置されている。好ましくは、横方向面は、これらの横方向面がハウジングの下面の方向に互いに向かって延びるように配置され、それにより２つの横方向面間の空間がハウジングの下面の方向に先細りになるように傾けられている。角度βは、例えば２°〜４５°、好ましくは５°〜３０°であり得る。
【００４１】
締付要素の向かい合う横方向面が互いに傾けて配置されている場合、締付要素の横方向面と少なくとも２つのバッテリセルの１つのバッテリセルとの間にくさび形状を有する外表面を有するバッテリ冷却要素がそれぞれ配置され得る。バッテリ冷却要素のくさび形状は、バッテリ冷却要素が当接するそれぞれの横方向面の傾けた配置と協働することができる。くさび形状によって、締付要素からバッテリ冷却要素を介してバッテリセルへの押圧力の伝達を改善することができる。
【００４２】
バッテリモジュールにおける個々の要素の位置決めをさらに改善できるようにするために、バッテリ冷却要素に垂直に作用する力がバッテリ冷却要素に加えられることがさらに企図され得る。垂直に作用する力は、好ましくは、締付要素の押圧力に対して垂直に作用する。垂直に作用する力は、例えば引き要素又は押し要素によってバッテリ冷却要素にかけることができる。垂直に作用する力をかけるために、例えば、バッテリ冷却要素及びハウジング、並びに／又は締付要素に取り付けられる引き要素を設けることができる。特にバッテリ冷却要素のくさび形状と締付要素の横方向面の傾いた配置とを組み合わせたときの垂直に作用する力が有利であり得る。
【００４３】
バッテリモジュールの重量をさらに軽減できるようにするために、ハウジングは、プラスチック材料から形成され得る。特に、締付要素が設けられている場合、ハウジングは、もはや担持機能を有する必要がなく、それによりその場合、ハウジングを非常に軽量の材料、特に非常に軽量のプラスチック材料から形成することができる。プラスチック材料として、例えばポリエチレン又はポリアミドを使用することができる。
【００４４】
バッテリモジュールは、上記のように形成かつ発展形成されたバッテリモジュールユニット内に配置され得る。それに伴い、バッテリモジュールユニットは、１つ以上の上記のようなバッテリモジュールを有することができる。
さらに、本発明による課題の解決は、上面と下面とを有するハウジング、少なくとも２つのバッテリセル、及び／又は少なくとも２つのバッテリセルを有する少なくとも１つのバッテリモジュール、並びに少なくとも２つのバッテリセル及び／又は少なくとも１つのバッテリモジュールを下面の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素を有するバッテリモジュールユニットにより行われる。
【００４５】
ハウジング内に１つ以上のバッテリモジュール又は２つ以上のバッテリセルが配置されている場合、バッテリモジュール若しくはバッテリセルは、好ましくはハウジング内で自己担持して配置され得、それによりハウジング自身が担持機能を担う必要がない。このことを達成するために、バッテリモジュールユニットが締付要素を有し、この締付要素によって少なくとも２つのバッテリセル及び／又は少なくとも１つのバッテリモジュールが下面の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持され得る。締付要素は、好ましくはハウジング内に配置され、ハウジングによって包囲されている。締付要素は、バッテリモジュール若しくはバッテリセルの、及びさらにバッテリ冷却要素の力を、これらが設けられている場合に受けることができ、それによりこれらの力はハウジングには伝達されない。バッテリモジュールユニットのバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び場合によってはバッテリ冷却要素がパッケージの形式に一体化されていてもよく、パッケージとして締付要素で水平方向に締め付けて保持され得る。それに伴い、締付要素は、バッテリモジュール若しくはバッテリセル、設けられている場合にはバッテリ冷却要素の重量を受けることができる。それに伴い、締付要素は、バッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素のための担持要素を形成することができる。締付要素は、パッケージの形で配置されたバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素を相互に押し付けることができ、それによりハウジング内にバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び／又はバッテリ冷却要素のための付加的な取付け要素を必要とすることなしに、これらを相互に締め付けて保持することができる。水平方向に締め付けることによって、締付要素による重量受けがハウジングの下面の延在方向に対して垂直に行われる。締付要素は、ハウジング内のバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の正確な位置での配置と正確な位置での保持とを可能にすることができ、それによりバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び／又はバッテリ冷却要素の互いの不都合な位置ずれを回避することができる。これに加えて、締付要素による水平方向の締付けによって製造公差を補償することができる。これに加えて、水平方向の締付けによって、バッテリモジュールユニットの全剛性を高めることができる。締付要素を設けることによって、ハウジングは、もはや担持機能を有する必要がなく、それによりその場合、ハウジングを非常に軽量の材料、特に非常に軽量のプラスチック材料から形成することができる。
【００４６】
締付要素は、好ましくはフレーム状に形成されていて、少なくとも２つのバッテリセル及び／又は少なくとも１つのバッテリモジュールを把持することができる。その場合、締付要素は、バッテリセル若しくはバッテリモジュールと一緒に、存在する場合には、バッテリセル若しくはバッテリモジュールとともにパッケージの形で配置され得るバッテリ冷却要素も把持する。締付要素は、フレーム状の形態によって、バッテリセル若しくはバッテリモジュール、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の周りを取り囲んで配置され得る。
【００４７】
締付要素による水平方向の締付けの作用を高める、若しくは改善できるようにするために、締付要素の向かい合う２つの横方向面が垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置され得る。締付要素の２つの横方向面の傾いた配置によって、バッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び場合によっては存在するバッテリ冷却要素の位置を確実に維持することができ、それによりバッテリモジュール若しくはバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の意図しない位置ずれ又は傾倒を阻止することができる。これに加えて、それによって公差を補償することができる。２つの横方向面は、好ましくは同じ角度αで傾けて配置されている。好ましくは、横方向面は、これらの横方向面がハウジングの下面の方向に互いに向かって延びるように配置され、それにより２つの横方向面間の空間がハウジングの下面の方向に先細りになるように傾けられている。角度αは、例えば２°〜４５°、好ましくは５°〜３０°であり得る。
【００４８】
締付要素の向かい合う横方向面が互いに傾けて配置されている場合、締付要素の横方向面と、少なくとも１つのバッテリモジュールの１つのバッテリモジュール及び／又は少なくとも２つのバッテリセルの１つのバッテリセルとの間に、くさび形状を有する外表面を有するバッテリ冷却要素がそれぞれ配置され得る。バッテリ冷却要素のくさび形状は、バッテリ冷却要素が当接するそれぞれの横方向面の傾いた配置と協働することができる。くさび形状によって、締付要素からバッテリ冷却要素を介してバッテリモジュール若しくはバッテリセルへの押圧力の伝達を改善することができる。
【００４９】
バッテリ冷却要素は、上記のように形成かつ発展形成され得る。
【００５０】
バッテリモジュールユニットにおける個々の要素の位置決めをさらに改善できるようにするために、バッテリ冷却要素に垂直に作用する力がバッテリ冷却要素に加えられることがさらに企図され得る。垂直に作用する力は、好ましくは、締付要素の押圧力に対して垂直に作用する。垂直に作用する力は、例えば引き要素又は押し要素によってバッテリ冷却要素にかけることができる。垂直に作用する力をかけるために、例えば、バッテリ冷却要素及びハウジング、並びに／又は締付要素に取り付けられる引き要素を設けることができる。特にバッテリ冷却要素のくさび形状と締付要素の横方向面の傾いた配置とを組み合わせたときの垂直に作用する力が有利であり得る。
【００５１】
さらに、本発明による課題は、ハウジングと、ハウジング内に配置された少なくとも２つのバッテリセルと、少なくとも２つのバッテリセルを下面の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素と、を有するバッテリモジュールによって解決される。
【００５２】
ハウジング内に２つ以上のバッテリセルが配置されている場合、バッテリセルは、好ましくはハウジング内で自己担持して配置され得、それによりハウジング自身が担持機能を担う必要がない。このことを達成するために、例えば、バッテリモジュールが締付要素を有し、この締付要素によって少なくとも２つのバッテリセルが下面の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持され得る。締付要素は、好ましくはハウジング内に配置され、ハウジングによって包囲されている。締付要素は、バッテリセルの、及びさらに場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の力を受けることができ、それによりこの場合、これらの力は、ハウジングには伝達されない。バッテリモジュールユニットのバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素がパッケージの形式に一体化されていてもよく、パッケージとして締付要素で水平方向に締め付けて保持され得る。それに伴い、締付要素は、バッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の重量を受けることができる。それに伴い、締付要素は、バッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素のための担持要素を形成することができる。締付要素は、パッケージの形で配置されたバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素を相互に押し付けることができ、それによりハウジング内にバッテリセル及び／又はバッテリ冷却要素のための付加的な取付け要素を必要とすることなしに、これらを相互に締め付けて保持することができる。水平方向に締め付けることによって、締付要素による重量受けがハウジングの下面の延在方向に対して垂直に行われる。締付要素は、ハウジング内のバッテリセル、及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の正確な位置での配置と正確な位置での保持とを可能にすることができ、それによりバッテリセル及び／又はバッテリ冷却要素の互いの不都合な位置ずれを回避することができる。これに加えて、締付要素による水平方向の締付けによって製造公差を補償することができる。これに加えて、水平方向の締付けによって、バッテリモジュールの全剛性を高めることができる。
【００５３】
締付要素は、好ましくはフレーム状に形成されていて、少なくとも２つのバッテリセルを把持することができる。その場合、締付要素は、バッテリセルと一緒に、バッテリセルとともにパッケージの形で配置され得る、場合によっては設けられている冷却要素も把持する。締付要素は、フレーム状の形態によって、バッテリセル及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の周りを取り囲んで配置され得る。
【００５４】
締付要素による水平方向の締付けの作用を高める、若しくは改善できるようにするために、締付要素の向かい合う２つの横方向面が垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置され得る。締付要素の２つの横方向面の傾いた配置によってバッテリセル及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の位置を確実に維持することができ、それによりバッテリセル及び場合によっては設けられているバッテリ冷却要素の意図しない位置ずれ又は傾倒を阻止することができる。これに加えて、それによって公差を補償することができる。２つの横方向面は、好ましくは同じ角度βで傾けて配置されている。好ましくは、横方向面は、これらの横方向面がハウジングの下面の方向に互いに向かって延びるように配置され、それにより２つの横方向面間の空間がハウジングの下面の方向に先細りになるように傾けられている。角度βは、例えば２°〜４５°、好ましくは５°〜３０°であり得る。
【００５５】
締付要素の向かい合う横方向面が互いに傾けて配置されている場合、締付要素の横方向面と少なくとも２つのバッテリセルの１つのバッテリセルとの間にくさび形状を有する外表面を有するバッテリ冷却要素がそれぞれ配置され得る。バッテリ冷却要素のくさび形状は、バッテリ冷却要素が当接するそれぞれの横方向面の傾けた配置と協働することができる。くさび形状によって、締付要素からバッテリ冷却要素を介してバッテリセルへの押圧力の伝達を改善することができる。
【００５６】
バッテリ冷却要素は、上記のように形成かつ発展形成され得る。
【００５７】
バッテリモジュールにおける個々の要素の位置決めをさらに改善できるようにするために、バッテリ冷却要素に垂直に作用する力がバッテリ冷却要素に加えられることがさらに企図され得る。垂直に作用する力は、好ましくは、締付要素の押圧力に対して垂直に作用する。垂直に作用する力は、例えば引き要素又は押し要素によってバッテリ冷却要素にかけることができる。垂直に作用する力をかけるために、例えば、バッテリ冷却要素及びハウジング、並びに／又は締付要素に取り付けられる引き要素を設けることができる。特にバッテリ冷却要素のくさび形状と締付要素の横方向面の傾いた配置とを組み合わせたときの垂直に作用する力が有利であり得る。
【００５８】
以下、添付の図面を参照しながら好ましい実施形態に基づいて本発明をより詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明によるバッテリ冷却要素の横方向の模式的断面図である。
【図２ａ】本発明による別のバッテリ冷却要素の長手方向の模式的断面図である。
【図２ｂ】図２ａに示されたバッテリ冷却要素の横方向の模式的断面図である。
【図３ａ】本発明による別のバッテリ冷却要素の長手方向の模式的断面図である。
【図３ｂ】図３ａに示されたバッテリ冷却要素の横方向の模式的断面図である。
【図４】別のバッテリ冷却要素の横方向の模式的断面図である。
【図５】本発明による外表面として形成されたフォイルの模式的断面図である。
【図６】本発明によるバッテリモジュールユニットの模式的分解図である。
【図７】組み立てた状態の図６に示されたバッテリモジュールユニットの模式図である。
【図８】本発明によるバッテリモジュールユニットの模式的断面図である。
【図９】本発明によるバッテリモジュールの模式的断面図である。
【図１０】本発明による別のバッテリモジュールユニットの模式的断面図である。
【図１１】バッテリ冷却要素がバッテリモジュールユニットのハウジングに組み込まれた別のバッテリモジュールユニットの模式図である。
【図１２】バッテリ冷却要素がバッテリモジュールユニットのハウジングに組み込まれた別のバッテリモジュールユニットの模式図である。
【図１３】図１２に示されたバッテリモジュールユニットを上から見た模式図である。
【図１４】バッテリ冷却要素がバッテリモジュールユニットのハウジングに組み込まれた別のバッテリモジュールユニットの模式的断面図である。
【図１５】バッテリ冷却要素がバッテリモジュールユニットのハウジングに組み込まれた別のバッテリモジュールユニットの模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１は、バッテリ冷却要素１００の横方向面に沿う断面で見たバッテリ冷却要素１００の模式図を示す。
【００６１】
バッテリ冷却要素１００は、図５〜図１５に示されるようなバッテリモジュールユニット２００のバッテリモジュール３０に当接するため、及び／又は例えば図９に示されるようなバッテリモジュールユニット２００のバッテリセル３９に当接するための外表面１０を有する。
【００６２】
外表面１０は、バッテリ冷却要素１００の内部空間１１を包囲若しくは画定し、内部空間１１を、例えば図２ａ及び図３ａに矢印で示唆されるように冷却媒体１２が貫流する。その際、冷却媒体１２は、冷却媒体１２が内部空間１１に流れ込む冷却媒体流入部１３から、冷却媒体１１が冷却されるべきバッテリモジュール３０又は冷却されるべきバッテリセル３９から熱を受け取った場合に冷却媒体が再び流出される冷却媒体流出部１４へ流れる。
【００６３】
バッテリ冷却要素１００の外表面１０は、少なくとも部分的に若しくは区分的に熱伝導性でフレキシブルに形成されたフォイル２８から形成され、フォイル２８は、内部空間１１を通って流れる冷却媒体１２の流体圧によって変形され得る。例えば流体圧が上昇した場合、図１に破線で例示的に示唆されるように、外表面１０若しくはフォイル２８が外方へ湾曲する。外表面１０若しくはフォイル２８が外方へ湾曲することによって、隣に配置された冷却されるべきバッテリモジュール３０若しくはバッテリセル３９への外表面１０の確実かつ面状の当接を確保することができ、その際、公差若しくは起伏を補償することができる。
【００６４】
例えば図１〜図４に示される実施形態で示されるように、外表面１０を形成するフォイル２８は、フォイル２８の端部１８ａ、１８ｂを用いて例示的に示されるように、内部空間１１の周りを取り囲んで溶接される。端部１８ａ、１８ｂではフォイル２８の２つのフォイル区分が積み重なるように配置され、溶接接合によって材料接続的に互いに接されている。
【００６５】
バッテリ冷却要素１００の安定性を高めるために、図１に示される実施形態では、バッテリ冷却要素１００の内部空間１１に支持要素１５が配置されている。バッテリ冷却要素１００の外表面１０若しくはフォイル２８とは異なり、支持要素１５は剛性の形態を有する。外表面１０は、特に外表面１０が流体圧によって外方へ湾曲されていない場合に、少なくとも部分的に支持要素１５に当接し得る。
【００６６】
図１に示される実施形態では、支持要素１５は、１つの主ウェブ１６と、いずれも主ウェブ１６に対して９０°の角度に向けられた３つの副ウェブ１７と、を有する。主ウェブ１６は、バッテリ冷却要素１００の垂直方向に延在し、これに対して副ウェブ１７は、バッテリ冷却要素１００の水平方向に延在する。副ウェブ１７は、互いに平行に、かつ離間して配置されている。副ウェブ１７は、主ウェブ１６と一緒に複数の流路１９と形成し、冷却媒体１２は、これらの流路１９を通って内部空間１１を貫流する。図１に示される実施形態では４つの流路１９が形成されている。
【００６７】
図２ａ及び図２ｂに、バッテリ冷却要素１００の別の実施形態が示され、このバッテリ冷却要素１００は、支持要素１５の形状の点でのみ図１に示される実施形態と異なる。図２ａ及び図２ｂに示される支持要素１５は、メアンダ状の形態を有し、このメアンダ状の形態では、支持要素１５は、相前後して配置されるＵ字形に形成された複数の流路１９を有し、流路１９は、互いに平行に延びる。図２ａ及び図２ｂに示される実施形態では、４つの流路１９が互いに平行に延びるように配置されている。
【００６８】
さらに、図２ａ及び図２ｂに示される実施形態では、冷却媒体流入部１３に流入部接続管２０が配置され、冷却媒体流出部１４に流出部接続管２１が配置されていることが見て取れる。流入部接続管２０と流出部接続管２１とは、外表面１０をなすフォイル２８と液密に溶接されている。
【００６９】
図３ａ及び図３ｂに、バッテリ冷却要素１００の別の可能な実施形態が示されている。図３ａ及び図３ｂに示される実施形態では、支持要素が内部空間１１に配置されず、外表面１０をなすフォイル２８が、バッテリ冷却要素１００のための自己支持作用（ｓｅｌｂｓｔｓｔｕｅｔｚｅｎｄｅ  Ｗｉｒｋｕｎｇ）を形成するように成形されている。そのために、外表面１０をなすフォイル２８のいくつかの部分が内部空間１１内に突出する。外表面１０を形成するフォイル２８の、内部空間１１の方向を指す内側２２には、ここでは内部空間１１内に突出する壁２３が形成され、この壁２３は、外表面１０をなすフォイル２８と一体に形成され、それに伴いフォイル２８と同じ材料から形成されている。壁２３は、外表面１０をなすフォイル２８の内側２２に対して直角に向けられたウェブを形成する。これらの壁２３は、バッテリ冷却要素１００の内部空間１１に冷却媒体１２のためのメアンダ状の流路を形成することができる。内部空間１１に形成されたメアンダ状の流路１９を通る冷却媒体１２の流れが図３ａに破線で示されている。
【００７０】
図４は、外表面１０がくさび形状を形成するバッテリ冷却要素１００の一実施形態を示す。その際、外表面１０の長手方向表面２４ａ、２４ｂは、フォイル２８若しくは外表面１０の第２の端部１８ｂから第１の端部１８ａへ互いに向かって延び、それによりバッテリ冷却要素１００は、第２の端部１８ｂから第１の端部１８ａへ先細りになる。
【００７１】
図４に示される実施形態では、支持要素１５が内部空間１１に配置され、この支持要素１５は、１つの主ウェブ１６と、主ウェブ１６から直角に延出する４つの副ウェブ１７とを有する。主ウェブ１６は、ここでは図１に示される実施形態のように内部空間１１の中心に配置され、それにより外表面１０をなすフォイル２８の２つの長手方向表面２４ａ、２４ｂが変形し得るというのではなく、図４に示される実施形態では、主ウェブ１６が中心を外して内部空間１１の縁部に配置され、それにより長手方向表面のうちの１つ２４ａが主ウェブ１６に直接当接する。この長手方向表面２４ａは、冷却媒体１２の流体圧によって変形し得ない。図４に示される実施形態では、図４に破線で示唆して示されているように、向かい側の長手方向表面２４ｂだけが冷却媒体１２の流体圧によって変形可能である。長手方向表面２４ｂ及び、それに伴い外表面１０を形成するフォイル２８の内部空間１１の方向の変形が副ウェブ１７によって制限される。
【００７２】
図４に示されるようなバッテリ冷却要素１００は、好ましくはバッテリモジュールユニットの外側に配置され、それによりバッテリ冷却要素１００は、片側だけ、厳密には長手方向表面２４ｂでバッテリモジュール３０に当接する。
【００７３】
図５は、外表面１０を形成するフォイル２８の可能な構造の一断面図を示し、フォイル２８は、ここでは多層複合体から形成されている。外表面１０を形成するフォイル２８は、ここでは３つの層から形成され、内側に位置する層２５は、例えばアルミニウムなどの金属材料から形成され、外側に位置する２つの層２６、２７は、それぞれ例えばポリエチレンなどのプラスチック材料から形成されている。
【００７４】
図６において、図７に組み立てた状態で示されるバッテリモジュールユニット２００の分解図が示される。このバッテリモジュールユニット２００は、図６及び図７に示される実施形態では並べて配置された４つのバッテリモジュール３０と、５つのバッテリ冷却要素１００と、を有し、バッテリモジュール３０は、バッテリ冷却要素１００間に配置され、それによりバッテリモジュール３０は、それぞれバッテリ冷却要素１００の２つの側から冷却される。図６は、例示的な一実施形態を示し、バッテリモジュールユニット２００は、４つより多いか又はより少ないバッテリモジュール３０と、５つより多いか又はより少ないバッテリ冷却要素１００と、を有することができる。図８は、例えば、バッテリモジュールユニット２００が２つのバッテリモジュール３０と、３つのバッテリ冷却要素１００と、を有する一実施形態を示す。
【００７５】
２つのバッテリモジュール３０間にそれぞれ配置されたバッテリ冷却要素１００は、例えば、図１、図２ａ、図２ｂ、図３ａ、図３ｂに示されるような実施形態を有することができる。２つのバッテリモジュール３０間に配置されたバッテリ冷却要素１００は、それぞれ矩形の形態を有する。これに対して２つの外側のバッテリ冷却要素１００は、これらのバッテリ冷却要素の外表面１０がくさび形状を有することで、図４に示される実施形態に対応して形成されている。
【００７６】
バッテリモジュール３０及びバッテリ冷却要素１００は、図７及び図８に示されるような上面３２と下面３３とを有するハウジング３１内に配置される。ハウジング３１は、担持機能を有しておらず、したがってプラスチック材料から形成され得る。
【００７７】
バッテリ冷却要素１００は、ハウジング３１の下面３３に対して垂直に向けられ、それによりバッテリ冷却要素１００は、ハウジング３１の下面３３に直立するように位置決めされている。バッテリ冷却要素１００の直立の配置によって、バッテリモジュール３０からバッテリ冷却要素１００へ水平に向いた熱伝達が行われ、それにより熱伝達をハウジング３１の下面３３の延在方向に対して平行に行うことができる。
【００７８】
ハウジング３１内には締付要素３４がさらに配置されている。締付要素３４は、フレーム状に形成され、パッケージとして配置されたバッテリ冷却要素１００及びバッテリモジュール３０を把持する。したがってバッテリ冷却要素１００及びバッテリモジュール３０は、締付要素３４によって包囲されている。バッテリモジュール３０及びバッテリ冷却要素１００は、図８に矢印で示唆されるように下面３３の向きに対して平行に延在する水平方向に締付要素３４によって締め付けられて保持される。
【００７９】
締付要素３４は、向かい合う２つの長手方向面３５、３６と、向かい合う２つの横方向面３７、３８と、を有する。２つの長手方向面３５、３６は、互いに平行に向けられている。これに対して２つの横方向面３７、３８は、垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置されている。図８の断面図に見て取れるように、ここに示される実施形態では角度αは約１０°である。２つの横方向面３７、３８は、ここでは同じ角度αで傾けて配置されている。図８に見て取れるように、横方向面３７、３８は、ハウジング３１の下面３３の方向に互いに向かって延びるように配置されるように傾けられ、それにより２つの横方向面３７、３８間の空間がハウジング３１の下面３３の方向に先細りになる。
【００８０】
横方向面３７、３８の１つとバッテリモジュール３０との間にそれぞれ配置されたバッテリ冷却要素１００は、横方向面３７、３８の傾きに適合させた図４に示されるようなくさび形状を有する。その際、くさび形状を有するバッテリ冷却要素１００は、その長手方向表面２４ａで締付要素３４の横方向面３７、３８に当接し、その長手方向表面２４ｂでバッテリモジュール３０に当接して、バッテリモジュール３０を冷却する。
【００８１】
図９は、例えば図６〜図８に示されるようなバッテリモジュール３０の断面図を示す。バッテリモジュール３０において、ハウジング４９内で複数のバッテリセル３９が相前後してハウジング４９の下面５０に対して直立又は垂下して配置されている。バッテリ冷却要素１００の直立の配置によって、バッテリセル３９からバッテリ冷却要素１００への水平に向いた熱伝達を行うことができ、それにより熱伝達をハウジング４９の下面５０の延在方向に対して平行に行うことができる。
【００８２】
隣接配置されたバッテリセル３９間にはバッテリ冷却要素１００がそれぞれ配置されている。したがって、バッテリ冷却要素１００とバッテリセル３９とは相前後して交互に配置され、２つの外側の要素は、バッテリ冷却要素１００によって形成されている。外側に位置決めされた２つのバッテリ冷却要素１００は、ここでも再びくさび形状を有し、バッテリセル３９間に配置された他のバッテリ冷却要素１００は、矩形に形成されている。
【００８３】
ハウジング５０は、担持機能を有しておらず、したがってプラスチック材料から形成され得る。
【００８４】
ハウジング４９内には締付要素５１がさらに配置されている。締付要素５１は、フレーム状に形成され、パッケージとして配置されたバッテリ冷却要素１００及びバッテリセル３９を把持する。したがってバッテリ冷却要素１００及びバッテリセル３９は、締付要素３４によって包囲されている。バッテリセル３９及びバッテリ冷却要素１００は、図９に書き入れられたＺ軸に対して垂直に延びる、下面５０の向きに対して平行に延在する水平方向に締付要素３４によって締め付けられて保持される。
【００８５】
締付要素５１は、２つの向かい合う、ここに図示されない長手方向面と２つの向かい合う横方向面５２、５３とを有し、横方向面５２、５３は、２つの長手方向面を介して互いに接続される。２つの長手方向面は、互いに平行に向けられている。これに対して２つの横方向面５２、５３は、垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置されている。角度βは、ここに示される実施形態では、図９の断面図に見て取れるように約１０°である。２つの横方向面５２、５３は、ここでは同じ角度βで傾けて配置されている。横方向面５２、５３は、これらがハウジング４９の下面５０の方向に互いに向かって延びるように配置されるように傾けられ、それにより２つの横方向面５２、５３間の空間が、図９に見て取れるようにハウジング４９の下面５０の方向に先細りになる。
【００８６】
横方向面５２、５３の１つとバッテリセル３９との間にそれぞれ配置されたバッテリ冷却要素１００は、横方向面５２、５３の傾きに適合させた図４に示されるようなくさび形状を有する。その際、くさび形状を有するバッテリ冷却要素１００は、その長手方向表面２４ａで締付要素５１の横方向面５２、５３に当接し、その長手方向表面２４ｂでバッテリセル３９に当接して、バッテリセル３９を冷却する。
バッテリモジュールユニット２００の図１０に示される実施形態では、バッテリ冷却要素１００は、ハウジング３１の下面３３に対して平行若しくは水平に配置され、それによりバッテリ冷却要素１００は、ここに図示されるようなバッテリモジュール３０とハウジング３１の下面３３との間に配置されている。図１０に示されるバッテリモジュール３０の代わりに、ここでは複数のバッテリモジュール３０又は複数のバッテリセル３９を並べて配置することができ、その場合、これらはバッテリ冷却要素１００上に配置されている。
【００８７】
図１０に示されるバッテリ冷却要素１００も、熱伝導性でフレキシブルに形成されたフォイル２８から形成される外表面１０を有し、それによりバッテリ冷却要素１００の内部空間１１は、フォイル２８によって包囲されている。冷却剤流入部及び冷却剤流出部は、図１０には図示されていない。
【００８８】
バッテリ冷却要素１００は、ここではその長手方向表面２４ｂによりハウジング３１の下面３３の隣に配置されている。バッテリ冷却要素１００の長手方向表面２４ｂは、ハウジング３１の下面３３に対して平行に延在する。長手方向表面２４ａは、バッテリモジュール３０の方向に向けられ、冷却媒体の流体圧に依存してバッテリモジュール３０の方向に湾曲することができ、それによりバッテリモジュール３０に可能な限り面状に当接し得る。
【００８９】
バッテリ冷却要素１００の内部空間１１には支持要素１５が配置されている。支持要素１５は、ここに示される実施形態では、Ｕ字形に形成されたプレート要素４０から形成されている。さらに、支持要素１５は、プレート要素４０に配置されている複数のブロック４６を有する。ブロック４６は、プレート要素４０上に互いに離間して取り付けられている。ブロック４６間には流路１９が形成され得る。ブロック４６は、メアンダ状の流路１９が形成されるように互いに位置決めされ得る。ブロック４６は、好ましくはウェブ状に形成されている。これに伴いブロック４６は、内部空間１１を貫流する場合の冷却媒体１２のための境界壁を形成する。
【００９０】
図１１に示される実施形態では、バッテリ冷却要素１００がハウジング３１に組み込まれている。その際、バッテリ冷却要素１００は、少なくとも部分的にハウジング３１と一体に形成され、それによりバッテリ冷却要素１００の外周面の少なくとも一部分がハウジング３１によって、特にハウジング３１の下面３３によって形成されている。
【００９１】
図１１に示される実施形態では、締付要素が設けられず、ハウジング３１自体が担持機能を有する。ハウジング３１に、特にハウジング３１の内側４０に、好ましくは周りを取り囲むウェブ４１が形成され、このウェブ４１は、バッテリモジュール３０及び／又はバッテリセル３９とバッテリ冷却要素１００も配置されているハウジング３１の内部空間４２内に突出する。
【００９２】
ここに示されたバッテリモジュール３０に当接し、かつ少なくとも部分的にフォイル２８から形成されているバッテリ冷却要素１００の外表面１０は、ハウジング３１と接続されている。その際、外表面１０若しくはフォイル２８は、ウェブ４１につながれている。ウェブ４１へのフォイル２８のつなぎ合わせは、例えば溶接接合又は接着接合によって形成することができる。さらに、外表面１０若しくはフォイル２８は、ハウジング３１の材料で射出包囲することによってもハウジング３１につなぐことができる。
【００９３】
図１１に示される実施形態では、バッテリ冷却要素１００の内部空間１１がハウジング３１の下面３３によって、フォイル２８によって、及びハウジング３１の横方向面４３、４４の領域によって画定される。
【００９４】
図１１に示される実施形態でも、好ましくはウェブ状に形成された複数のブロック４６から形成されている支持要素１５が内部空間１１に配置されている。ブロック４６は、互いに離間して配置され、それによりブロック４６の位置決めに対応して互いにメアンダ状に形成され得る流路１９がブロック４６間に形成されている。ブロック４６は、ハウジング３１の下面３３に配置されている。好ましくは、ブロック４６は、ハウジング３１の下面３３の領域において、ハウジング３１の内側４０に取り付けられている。
【００９５】
図１１には冷却媒体流入部及び冷却媒体流出部は書き入れられていない。内部空間１１を冷却媒体が貫流し、冷却媒体の流体圧に依存してフォイル２８がハウジング３１内でバッテリモジュール３０の方向若しくはバッテリセルの方向に湾曲され得る。ハウジング３１にバッテリ冷却要素１００の冷却媒体流入部及び冷却媒体流出部を直接組み込むことができ、それにより冷却媒体の流入及び流出のための、ハウジング３１内に入れるべき付加的な配管を省略することができる。
【００９６】
図１２は、バッテリ冷却要素１００がハウジング３１に組み込まれている図１１に示される実施形態と類似の一実施形態を示す。その際、ハウジング３１は、バッテリ冷却要素１００の外周面の一部分をともに形成する担持要素４５を有する。担持要素４５は、ハウジング３１の内部空間４２に設置されている。担持要素４５は、ハウジング３１とは別個の部材として、又はハウジング３１と一体に形成され得る。担持要素４５は、バッテリ冷却要素１００が水平に、それに伴いハウジング３１の下面３３に対して平行に延在するように位置決めされている。フォイル２８は、フォイルの端部区分で担持要素４５に取り付けられている。担持要素４５は、図１３にも見て取れるように、これがメアンダ状の流路１９を形成するように成形されている。さらに図１３に見て取れるように、冷却媒体流入部１３及び冷却媒体流出部１４がハウジング３１に組み込まれている。担持要素４５は、バッテリ冷却要素１００の外周面を形成するのと同時にバッテリ冷却要素１００の内部空間１１において支持要素１５も形成する。
【００９７】
図１２及び図１３に示される実施形態では、バッテリモジュール１３及び／又はバッテリセル３９がバッテリ冷却要素１００上に位置決めされている。
【００９８】
図１４及び図１５には、図１１に示される実施形態と類似の実施形態が示されている。
【００９９】
図１４及び図１５に示される実施形態では、支持要素１５の一部分が少なくとも部分的に弾性に形成されている。少なくとも部分的に弾性に形成することによって溢流シールを形成することができ、この溢流シールによって、冷却媒体１２がブロック４６とフォイル２８との間の隙間を通り、それに伴いとりわけ本来の流路１９に沿って流れないことが阻止される。弾性に形成することによって、このような隙間の形成を阻止することができる。なぜなら、弾性に形成することによって、フォイル２８が湾曲した場合でも支持要素１５の構造物がフォイル２８に密封当接したままであることを確保できるからである。
【０１００】
弾性に形成することは、好ましくはブロック４６の領域に企図されている。エラストマプラスチックの使用によって弾性に形成することが達成され得る。図１４及び図１５に見て取れるように、特に効率的に冷却媒体１２の溢流（Ｕｅｂｅｒｓｔｒｏｅｍｅｎ）を阻止できるようにするために、支持要素１５は、その弾性形成部の領域が冷却媒体流入部１３の方向に傾けて配置され、それにより弾性形成部が弓形を形成する。
【０１０１】
図１４に示される実施形態では、弾性に形成するために、ブロック４６にそれぞれ、特に溝状の切欠き４７が形成され、この切欠き４７にそれぞれ弾性形成された帯状体４８が設置されている。帯状体４８は、溝状切欠き４７に材料接続的、摩擦接続的、及び／又は形状接続的に取り付けることができる。帯状体４８によって支持要素１５を弾性に形成することが達成され得る。帯状体４８は、帯状体４８がフォイル２８に密封当接することで、冷却媒体１２のための溢流シールを形成する。ここに示される実施形態では、帯状体４８は、直線的にではなく曲げて、若しくは傾けて形成され、それによってフォイル２８への帯状体４８の当接面も拡大され得るが、そのことによってもまたシール性を改善することができる。
【０１０２】
図１５は、ブロック４６自体が支持要素１５の弾性形成部を形成する一実施形態を示す。その際、各ブロック４６が完全に弾性プラスチック材料から形成されている。しかし、ブロック４６が一部だけ弾性プラスチック材料から形成されていることも可能である。図１５に示される実施形態では、全ブロック４６を弾性に形成することによって全ブロック４６が傾いた配置にされている。それに伴い全ブロック４６が溢流シールを形成する。
【符号の説明】
【０１０３】
１００  バッテリ冷却要素
２００  バッテリモジュールユニット
１０  外表面
１１  内部空間
１２  冷却媒体
１３  冷却媒体流入部
１４  冷却媒体流出部
１５  支持要素
１６  主ウェブ
１７  副ウェブ
１８ａ  第１の端部
１８ｂ  第２の端部
１９  流路
２０  流入部接続管
２１  流出部接続管
２２  内側
２３  壁
２４ａ、２４ｂ  長手方向表面
２５  内側に位置する層
２６  外側に位置する層
２７  外側に位置する層
２８  フォイル
３０  バッテリモジュール
３１  ハウジング
３２  上面
３３  下面
３４  締付要素
３５  長手方向面
３６  長手方向面
３７  横方向面
３８  横方向面
３９  バッテリセル
４０  プレート要素
４１  ウェブ
４２  内部空間
４３  横方向面
４４  横方向面
４５  担持要素
４６  ブロック
４７  溝状切欠き
４８  帯状体
４９  ハウジング
５０  下面
５１  締付要素
５２  横方向面
５３  横方向面
【図１】
2021535560.tif 000003
【図２ａ】
2021535560.tif 000004
【図２ｂ】
2021535560.tif 000005
【図３ａ】
2021535560.tif 000006
【図３ｂ】
2021535560.tif 000007
【図４】
2021535560.tif 000008
【図５】
2021535560.tif 000009
【図６】
2021535560.tif 000010
【図７】
2021535560.tif 000011
【図８】
2021535560.tif 000012
【図９】
2021535560.tif 000013
【図１０】
2021535560.tif 000014
【図１１】
2021535560.tif 000015
【図１２】
2021535560.tif 000016
【図１３】
2021535560.tif 000017
【図１４】
2021535560.tif 000018
【図１５】
2021535560.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月27日(2020.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリモジュール（３０）であって、ハウジング（４９）と、前記ハウジング（４９）内に配置された少なくとも２つのバッテリセル（３９）と、前記ハウジング（４９）内に配置された少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）と、を有し、
前記バッテリ冷却要素（１００）は、
バッテリセル（３９）に少なくとも部分的に当接するための、及び／又は少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有するバッテリモジュール（３０）に少なくとも部分的に当接するための外表面（１０）と、前記外表面（１０）によって少なくとも部分的に包囲される、冷却媒体（１２）を収容するための内部空間（１１）と、
前記内部空間（１１）と接続された冷却媒体流入部（１３）及び前記内部空間（１１）と接続された冷却媒体流出部（１４）と、を有し、
前記外表面（１０）は、前記冷却媒体（１２）の流体圧によって成形可能な、熱伝達性のフレキシブルに形成されたフォイル（２８）から少なくとも部分的に形成されている、バッテリモジュール（３０）において、少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）が前記ハウジング（４９）内に配置され、前記少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）は、前記ハウジング（４９）の下面（５０）に対して垂直に向けて配置されていることを特徴とする、バッテリモジュール（３０）。
【請求項２】
前記フォイル（２８）は、多層複合体から形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３】
前記多層複合体は、プラスチック材料及び金属材料を有することを特徴とする、請求項２に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項４】
前記プラスチック材料は、ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリビニルブチラール、エチレンビニルアセテート、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、予備延伸されたポリプロピレン、ポリビニルアセテート５、エチレンビニルアセテート、及び／又はウレタン系熱可塑性エラストマであることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項５】
前記内部空間（１１）に支持要素（１５）が配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項６】
前記支持要素（１５）は、メアンダ状の形態を有することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項７】
前記支持要素（１５）は、主ウェブ（１６）と、前記主ウェブ（１５）に対して９０°の角度に向けられた少なくとも２つの副ウェブ（１６）と、を有することを特徴とする、請求項５に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項８】
前記支持要素（１５）は、少なくとも部分的に弾性に形成されていることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項９】
前記フォイル（２８）は、前記フォイル（２８）が前記内部空間（１１）でメアンダ状の流路（１９）を形成するように成形されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項１０】
前記外表面（１０）は、くさび形状を形成することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項１１】
前記冷却媒体流入部（１３）は、流入部接続管（２０）を有し、前記冷却媒体流出部（１４）は、流出部接続管（２１）を有し、前記流入部接続管（２０）及び前記流出部接続管（２１）は、前記外表面（１０）をなすフォイルと溶接されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項１２】
バッテリモジュールユニット（２００）であって、
上面（３２）と下面（３３）とを有するハウジング（３１）と、
少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）と、
少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）と、を備える、バッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１３】
前記ハウジング（３１）内に少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）が配置され、前記少なくとも２つのバッテリ冷却要素（１００）は、前記ハウジング（３１）の前記下面（３３）に対して垂直に向けて配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１４】
前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び／又は前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を前記下面（３３）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（３４）が設けられていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１５】
前記締付要素（３４）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び／又は前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を把持することを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１６】
前記締付要素（３４）の向かい合う２つの横方向面（３７、３８）は、垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１７】
前記締付要素（３４）の前記横方向面（３７、３８）と、前記少なくとも１つのバッテリモジュールのバッテリモジュール（３０）及び／又は前記少なくとも２つのバッテリセルのバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有する外表面（１０）を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項１６に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）の少なくとも１つが前記ハウジング（３１）の前記下面（３３）に対して水平に向けて配置されていることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項１９】
前記ハウジング（３１）は、プラスチック材料から形成されていることを特徴とする、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２０】
前記バッテリ冷却要素（１００）は、前記ハウジング（３１）に組み込まれていることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２１】
前記バッテリ冷却要素（１００）の外周面の一部分が前記ハウジング（３１）の前記下面（３３）によって形成されていることを特徴とする、請求項２０に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２２】
前記バッテリ冷却要素（１００）の前記フォイル（２８）は、前記ハウジング（３１）に取り付けられていることを特徴とする、請求項２０又は２１に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２３】
前記ハウジングは、担持要素（４５）を有し、前記担持要素（４５）に前記バッテリ冷却要素（１００）の前記フォイル（２８）が取り付けられていることを特徴とする、請求項２０に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項２４】
それぞれ２つの隣り合わせに配置されたバッテリセル間にバッテリ冷却要素が配置されていることを特徴とするバッテリモジュール（３０）。
【請求項２５】
前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び前記少なくとも１つのバッテリ冷却要素（１００）を下面（５０）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（５１）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２６】
前記締付要素（５１）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）及び前記少なくとも１つの冷却要素（１００）を把持することを特徴とする、請求項２５に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２７】
前記締付要素（５１）の向かい合う２つの横方向面（５２、５３）は、垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項２５又は２６に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２８】
前記締付要素（５１）の前記横方向面（５２、５３）と前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）のバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項２７に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項２９】
前記バッテリモジュール（３０）は、請求項１２〜２３のいずれか１項に記載のように形成されたバッテリモジュールユニット（２００）に配置されている、請求項２４〜２８のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３０】
バッテリモジュールユニット（２００）であって、
上面（３２）と下面（３３）とを有するハウジング（３１）と、
少なくとも２つのバッテリセル（３９）を有する請求項１〜１１又は請求項２５〜２９に記載の少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）と、
少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を前記下面（３３）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（３４）と、を有する、バッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３１】
前記締付要素（３４）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも１つのバッテリモジュール（３０）を把持することを特徴とする、請求項３０に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３２】
前記締付要素（３４）の向かい合う２つの横方向面（３７、３８）は、垂直に延びるＺ軸に対してα＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項３０又は３１に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３３】
前記締付要素（３４）の前記横方向面（３７、３８）と、前記少なくとも１つのバッテリモジュールのバッテリモジュール（３０）及び／又は前記少なくとも２つのバッテリセルのバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有する外表面（１０）を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項３２に記載のバッテリモジュールユニット（２００）。
【請求項３４】
前記バッテリモジュール（３０）は、前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）を前記下面（５０）の向きに対して平行に延在する水平方向に締め付けて保持するために用いられる締付要素（５１）を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３５】
前記締付要素（５１）は、フレーム状に形成され、かつ前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）を把持することを特徴とする、請求項３４に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３６】
前記締付要素（５１）の向かい合う２つの横方向面（５２、５３）は、垂直に延びるＺ軸に対してβ＞０°の角度で傾けて配置されていることを特徴とする、請求項３４又は３５に記載のバッテリモジュール（３０）。
【請求項３７】
前記締付要素（５１）の前記横方向面（５２、５３）と、前記少なくとも２つのバッテリセル（３９）のバッテリセル（３９）との間に、くさび形状を有するバッテリ冷却要素（１００）がそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項３６に記載のバッテリモジュール（３０）。
【国際調査報告】
2021535560.tif 000020
2021535560.tif 000021
2021535560.tif 000022
2021535560.tif 000023
2021535560.tif 000024
2021535560.tif 000025
2021535560.tif 000026
2021535560.tif 000027