DE-102025132020-A1 - KÜHLMODUL UND BATTERIEPACK, DER DIESES AUFWEIST

Abstract

Ein Kühlmodul, das aufweist: einen Zulaufverteilerblock (430), der mit einer Einlassleitung (420) verbunden ist, in das Kühlwasser eingeleitet wird, und der das Kühlwasser verteilt, einen Sammelverteilerblock (600), der mit einer Auslassleitung (630) verbunden ist, aus dem das Kühlwasser ausgegeben wird, und der das Kühlwasser sammelt und an die Auslassleitung (630) zuführt, eine Mehrzahl von ersten Kanälen (450), die einen Abschnitt aufweisen, der mit dem Zulaufverteilerblock (430) verbunden ist, einen Rücklaufverteilerblock (470), der mit der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) verbunden ist und eine Strömungsrichtung des von der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) zugeführten Kühlwassers ändert, eine Mehrzahl von zweiten Kanälen (490), die den Rücklaufverteilerblock (470) und den Sammelverteilerblock (600) verbinden, und einen Bypasskanal (500), der die ersten Kanäle umgeht, das Kühlwasser vom Zulaufverteilerblock aufnimmt und das Kühlwasser durch eine Passage, die kürzer ist als die ersten Kanäle, zum Rücklaufverteilerblock (470) zuführt.

Inventors

• Kyung Mo Kim
• Jong Gyu PARK
• Si Won Kim
• Gun Woo Ko

Assignees

• HYUNDAI MOTOR COMPANY
• KIA CORPORATION

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250812

Priority Date

20241105

Claims (19)

1. Ein Kühlmodul, aufweisend: ein Zulaufverteilerblock (430), der mit einer Einlassleitung (420) verbunden ist, in die Kühlwasser eingeleitet wird, und der das Kühlwasser verteilt, einen Sammelverteilerblock (600), der mit einer Auslassleitung (630) verbunden ist, aus der das Kühlwasser ausgegeben wird, und der das Kühlwasser sammelt und der Auslassleitung (630) zuführt, einer Mehrzahl von ersten Kanälen (450), die einen mit dem Zulaufverteilerblock (430) verbundenen Abschnitt aufweisen und sich in einer Richtung erstrecken, wobei die Mehrzahl von ersten Kanälen (450) voneinander in Abstand ist, einen Rücklaufverteilerblock (470), der mit der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) verbunden ist und eine Strömungsrichtung des von der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) zugeführten Kühlwassers ändert, eine Mehrzahl von zweiten Kanälen (490), die den Rücklaufverteilerblock (470) und den Sammelverteilerblock (600) miteinander verbinden, und einen Bypasskanal (500), der die Mehrzahl von ersten Kanälen (450) umgeht, das Kühlwasser aus dem Zulaufverteilerblock (430) empfängt und das Kühlwasser durch eine Passage, die kürzer ist als die Mehrzahl von ersten Kanälen (450), dem Rücklaufverteilerblock (470) zuführt.
2. Kühlmodul gemäß Anspruch 1 , wobei der Bypasskanal (500) in einer Richtung quer zu der einen Richtung zwischen der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) angeordnet ist und sich in der einen Richtung von dem Zulaufverteilerblock (430) zu dem Rücklaufverteilerblock (470) erstreckt.
3. Kühlmodul gemäß Anspruch 1 oder 2 , wobei der Bypasskanal (500) von der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) in einer die eine Richtung kreuzenden Richtung in Abstand ist.
4. Kühlmodul gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der ersten Kanäle (450) aufweist: einen ersten Bereich (451a), der mit dem Zulaufverteilerblock (430) verbunden ist und sich in der einen Richtung erstreckt, und einen zweiten Bereich (451c), der in Bezug auf die Strömungsrichtung des Kühlwassers stromabwärts von dem ersten Bereich (451 a) angeordnet ist und sich in einer zu der einen Richtung entgegengesetzten Richtung erstreckt.
5. Kühlmodul gemäß Anspruch 4 , wobei der erste Kanal (450) femer einen dritten Bereich (451e) aufweist, der in Bezug auf die Strömungsrichtung des Kühlwassers stromabwärts des zweiten Bereichs (451 c) angeordnet ist und sich in der einen Richtung erstreckt, wobei der dritte Bereich (451e) mit dem Rücklaufverteilerblock (470) verbunden ist.
6. Kühlmodul gemäß Anspruch 5 , wobei der erste Kanal (450) femer aufweist: einen ersten Verbindungsbereich (451b), der den ersten Bereich (451a) und den zweiten Bereich (451c) verbindet und sich in einer Richtung erstreckt, die die eine Richtung kreuzt, und einen zweiten Verbindungsbereich (451d), der den zweiten Bereich (451c) und den dritten Bereich (451 e) verbindet und sich in der die eine Richtung kreuzenden Richtung erstreckt.
7. Kühlmodul gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von ersten Kanälen (450) aufweist: einen ersten-ersten Kanal (451) und einen ersten-zweiten Kanal (452), der auswärts des ersten-ersten Kanals (451) in einer die eine Richtung kreuzenden Richtung und in Abstand von dem ersten-ersten Kanal (451) angeordnet ist, und wobei eine Strömungsrate des vom Zulaufverteilerblock (430) zum ersten-zweiten Kanal (452) verteilten Kühlwassers größer ist als eine Strömungsrate des vom Zulaufverteilerblock (430) zum ersten-ersten Kanal (451) verteilten Kühlwassers.
8. Kühlmodul gemäß Anspruch 7 , femer aufweisend: zumindest eine erste Verteilerverbindungsleitung (441), die den Zulaufverteilerblock (430) und den ersten-ersten Kanal (451) verbindet, und zumindest eine zweite Verteilerverbindungsleitung (442), die den Zulaufverteilerblock (430) und den ersten-zweiten Kanal (452) verbindet, wobei eine Anzahl der zumindest einen zweiten Verteilerverbindungsleitung (442) größer ist als eine Anzahl der zumindest einen ersten Verteilerverbindungsleitung (441).
9. Kühlmodul gemäß Anspruch 7 , femer aufweisend: eine erste Verteilerverbindungsleitung (441), die den Zulaufverteilerblock (430) und den ersten-ersten Kanal (451) verbindet, und eine zweite Verteilerverbindungsleitung (442), die den Zulaufverteilerblock (430) und den ersten-zweiten Kanal (452) verbindet, wobei eine Querschnittsfläche der zweiten Verteilerverbindungsleitung (442) größer ist als eine Querschnittsfläche der ersten Verteilerverbindungsleitung (441).
10. Kühlmodul gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9 , wobei ein jeder vom ersten-ersten Kanal (451) und vom ersten-zweiten Kanal (452) einen ersten Bereich aufweist, der mit dem Zulaufverteilerblock (430) verbunden ist und sich in der einen Richtung erstreckt, wobei das Kühlmodul femer aufweist: eine erste Verteilerverbindungsleitung (441), die den Zulaufverteilerblock (430) und den ersten-ersten Kanal (451) verbindet, und eine zweite Verteilerverbindungsleitung (442), die den Zulaufverteilerblock (430) und den ersten-zweiten Kanal (452) verbindet, und wobei die erste Verteilerverbindungsleitung (441) und die zweite Verteilerverbindungsleitung (442) an Positionen verbunden sind, die von einem Mittelabschnitt des ersten Bereichs des ersten-ersten Kanals (451) und einem Mittelabschnitt des ersten Bereichs des ersten-zweiten Kanals (452) in der Richtung versetzt sind, die die eine Richtung kreuzt.
11. Kühlmodul gemäß Anspruch 10 , wobei die erste Verteilerverbindungsleitung (441) an einer Position einwärts des Mittelabschnitts des ersten Bereichs des ersten-ersten Kanals (451) in der die eine Richtung kreuzenden Richtung mit dem ersten-ersten Kanal (451) verbunden ist und wobei die zweite Verteilerverbindungsleitung (442) an einer Position auswärts des Mittelabschnitts des ersten Bereichs des ersten-zweiten Kanals (452) in der die eine Richtung kreuzenden Richtung mit dem ersten-zweiten Kanal (452) verbunden ist.
12. Kühlmodul gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11 , wobei der Zulaufverteilerblock (430) an einer Position in der die eine Richtung kreuzenden Richtung einwärts der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) mit dem Bypasskanal (500) verbunden ist.
13. Kühlmodul gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rücklaufverteilerblock (470) an einer Position in einer die eine Richtung kreuzenden Richtung einwärts der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) mit dem Bypasskanal (500) verbunden ist.
14. Kühlmodul gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein jeder von den zweiten Kanälen (490) in einer die eine Richtung kreuzenden Richtung auswärts der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) angeordnet ist.
15. Kühlmodul gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rücklaufverteilerblock (470) an einer Position in einer die eine Richtung kreuzenden Richtung auswärts der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) mit der Mehrzahl von zweiten Kanälen (490) verbunden ist.
16. Kühlmodul gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von ersten Kanälen (450), die Mehrzahl von zweiten Kanälen (490) und der Bypasskanal (500) aus einem extrudierten Material ausgebildet sind.
17. Ein Batteriepack (100), aufweisend: einen Batteriezellenstapel (200), der in einer Richtung gestapelte und sich in einer die eine Richtung kreuzenden Richtung erstreckende Batteriezellen aufweist, und eine den Batteriezellenstapel (200) tragende Grundplatte, wobei die Grundplatte ein Kühlmodul aufweist, wobei das Kühlmodul aufweist: einen Zulaufverteilerblock (430), der mit einer Einlassleitung verbunden ist, in die Kühlwasser eingeleitet wird, und der das Kühlwasser verteilt, einen Sammelverteilerblock (600), der mit einer Auslassleitung (630) verbunden ist, aus der das Kühlwasser ausgegeben wird, und der das Kühlwasser sammelt und an die Auslassleitung (630) ausgibt, eine Mehrzahl von ersten Kanälen (450), die einen mit dem Zulaufverteilerblock (430) verbundenen Abschnitt aufweisen und sich in der einen Richtung erstrecken, wobei die Mehrzahl von ersten Kanälen (450) voneinander in Abstand sind, einen Rücklaufverteilerblock (470), der mit der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) verbunden ist und eine Strömungsrichtung des von der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) zugeführten Kühlwassers ändert, einen Mehrfachkanal, der den Rücklaufverteilerblock (470) und den Sammelverteilerblock (600) verbindet, und einen Bypasskanal (500), der die Mehrzahl von ersten Kanälen (450) umgeht, das Kühlwasser aus dem Zulaufverteilerblock (430) empfängt und das Kühlwasser durch eine Passage, die kürzer ist als die Mehrzahl von ersten Kanälen (450), zum Rücklaufverteilerblock (470) zuführt.
18. Batteriepack gemäß (100) Anspruch 17 , wobei der Bypasskanal (500) zwischen der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) in einer Richtung, die die eine Richtung kreuzt, angeordnet ist und sich in der einen Richtung von dem Zulaufverteilerblock (430) zu dem Rücklaufverteilerblock (470) erstreckt.
19. Batteriepack (100) gemäß Anspruch 17 oder 18 , wobei der Bypasskanal (500) von der Mehrzahl von ersten Kanälen (450) in einer Richtung in Abstand ist, die die eine Richtung kreuzt.

Description

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kühlmodul und einen dieses aufweisenden Batteriepack. In den letzten Jahren wurde die Forschung und Entwicklung im Bereich umweltfreundlicher Elektrofahrzeuge aufgrund des zunehmenden Umweltbewusstseins und der Verknappung der Ölressourcen verstärkt vorangetrieben. Ein Elektrofahrzeug, das ein mit Elektrizität angetriebenes Fahrzeug ist, kann einen Batteriepack aufweisen. Der Batteriepack kann eine Grundplatte zum Halten eines Batteriemoduls oder einen Batteriezellenstapel aufweisen, der eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Batteriezellen aufweist. Es ist notwendig, eine vorbestimmte Temperatur für die Leistung der Batteriezellen aufrechtzuerhalten, und eine Struktur zu diesem Zweck kann in einen Luftkühlungstyp, der die Temperatur der Batteriezellen durch Zirkulieren von Luft reguliert, einen Direktkühlungstyp, der die Temperatur der Batteriezellen unter Verwendung eines Kältemittels reguliert, und einen Wasserkühlungstyp sein, der die Temperatur des Batteriemoduls unter Verwendung von Wasser reguliert, klassifiziert werden. Beim Wasserkühlungstyp gibt es ein Verfahren zum Kühlen der Batteriezellen mit Kühlwasser. Bei einer Struktur zum Ausbilden eines Kühlwasserkanals, durch den das Kühlwasser strömt, weist ein Verfahren zum Ausbilden des Kühlwasserkanals durch Pressformen das Problem einer relativ schwachen Steifigkeit und ein durch Löten verursachtes Problem auf, weshalb ein wachsender Bedarf besteht, diese Probleme zu lösen. Darüber hinaus besteht beim Wasserkühlungstyp das Problem, dass sich die Kühlleistung der Batteriezellen aufgrund von Temperaturunterschieden in der Breite der Batteriezellen verschlechtert, weshalb ein zunehmender Bedarf besteht, dieses Problem zu lösen. KURZERLÄUTERUNG Die vorliegende Offenbarung wurde getätigt, um die oben genannten Probleme zu lösen, die bei der verwandten Technik auftreten, während die durch die verwandte Technik erzielten Vorteile unverändert beibehalten werden. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Kühlmodul zum Verhindern einer Verschlechterung der Kühlleistung von Batteriezellen durch Verringerung eines Temperaturunterschieds in Abhängigkeit von den Positionen in Breitenrichtung der Batteriezellen und einen Batteriepack, der das Kühlmodul aufweist. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Kühlmodul, das eingerichtet ist, um unter Verwendung einer Extrusionsform bzw. von Extrusionsformen anstelle einer Pressform hergestellt werden kann, sowie einen Batteriepack, der das Kühlmodul aufweist. Die durch die vorliegende Offenbarung zu lösenden technischen Probleme sind nicht auf die oben genannten Probleme beschränkt, und alle anderen hier nicht genannten technischen Probleme werden dem Fachmann, den die vorliegende Offenbarung betrifft, aus der folgenden Beschreibung klar verständlich sein. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Kühlmodul einen Zulaufverteilerblock, der mit einer Einlassleitung verbunden ist, in die bzw. mit der Kühlwasser eingeleitet wird, und der das Kühlwasser verteilt, einen Sammelverteilerblock, der mit einer Auslassleitung verbunden ist, aus der bzw. mit der das Kühlwasser ausgegeben wird, und der das Kühlwasser sammelt und der Auslassleitung zuführt, eine Mehrzahl von ersten Kanälen, die (z.B. jeweilig) einen Abschnitt aufweisen, der mit dem Zulaufverteilerblock verbunden ist und sich in einer Richtung erstreckt, wobei die Mehrzahl von ersten Kanälen voneinander in Abstand ist, einen Rücklaufverteilerblock, der mit der Mehrzahl von ersten Kanälen verbunden ist und eine Strömungsrichtung des von der Mehrzahl von ersten Kanälen zugeführten Kühlwassers ändert, eine Mehrzahl von zweiten Kanälen, die den Rücklaufverteilerblock und den Sammelverteilerblock miteinander verbindet, und einen Bypasskanal auf, der die Mehrzahl von ersten Kanälen umgeht, das Kühlwasser vom Zulaufverteilerblock empfängt und das Kühlwasser über eine Passage (z.B. Fluidpassage), die kürzer ist als die Mehrzahl von ersten Kanälen, zum Rücklaufverteilerblock zuführt. Beispielsweise kann der Bypasskanal in einer Richtung quer zu der einen Richtung zwischen der Mehrzahl von ersten Kanälen angeordnet sein und sich in der einen Richtung von dem Zulaufverteilerblock zu dem Rücklaufverteilerblock erstrecken. Beispielsweise kann der Bypasskanal von der Mehrzahl der ersten Kanäle in einer Richtung in Abstand sein, die die eine Richtung kreuzt. Beispielsweise kann ein jeder vom ersten Kanal einen ersten Bereich, der mit dem Zulaufverteilerblock verbunden ist und sich in der einen Richtung erstreckt, und einen zweiten Bereich aufweisen, der in Strömungsrichtung des Kühlwassers stromabwärts des ersten Bereichs angeordnet ist und sich in einer der einen Richtung entgegengesetzten Richtung erstreckt. Beispielsweise kann der erste Kanal femer einen dritten Bereich aufweisen, der in Strömungsrichtung des Kühlwassers stromabwärts des zweiten Bereichs angeordnet und mit dem