CN104518185A - 带热交换器插入特征的用于电池模块的框架 - Google Patents

带热交换器插入特征的用于电池模块的框架 Download PDF

Info

Publication number
CN104518185A
CN104518185A CN201410648700.1A CN201410648700A CN104518185A CN 104518185 A CN104518185 A CN 104518185A CN 201410648700 A CN201410648700 A CN 201410648700A CN 104518185 A CN104518185 A CN 104518185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
support frame
battery unit
structural framing
sidewall
frame assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410648700.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104518185B (zh
Inventor
U·施米德
A·G·安德森
R·埃辛格
K·R·斯佩特
R·勒奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN104518185A publication Critical patent/CN104518185A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104518185B publication Critical patent/CN104518185B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H01M50/529—Intercell connections through partitions, e.g. in a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及带热交换器插入特征的用于电池模块的框架。具体而言，涉及一种用于保持多个电池单元的支撑框架组件，其包括：具有多个第一突条的第一端框架，具有多个第二突条的第二端框架，以及具有用于接收多个第一突条和多个第二突条的多个槽的结构框架。第一端框架和第二端框架附接到结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于第一电池单元和第二电池单元之间的泡沫垫。结构框架具有在其中的用于接收冷却组件的弯曲特征，以及具有用于接收来自冷却组件的散热片的斜切槽。支撑框架组件还包括联锁特征，所述联锁特征与另一个支撑框架匹配，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。

Description

带热交换器插入特征的用于电池模块的框架
技术领域
在至少一个方面中，本发明涉及电池模块组件，并且具体而言，涉及用于在这样的组件中将电池单元保持在一起的框架。
背景技术
当前正在研究大容量可再充电电池以便在电动车中使用。电动车的最终可行性依赖于显著降低相关联的成本。电池组件成本的降低是特别重要的。
锂离子电池是一种重要的电池技术类型。包括锂离子电池组件的大多数电池组件都包括多个单独的电化学单元。通常，这样的电化学单元包括阳极、阴极以及介于阳极和阴极之间的分离器。通常，阳极包括上面涂覆有石墨层的金属板或箔(常常为铜金属)。类似地，阴极常常包括上面涂覆有含锂层的金属板或箔(常常为铝金属)。最后，电化学单元包括介于阳极和阴极之间的电解质。端子允许产生的电被用于外部电路。电化学单元通过电化学反应产生电。
对于高功率和高能量应用而言，采用多个电池单元并将其组装成电池模块。而且，这样的电池模块包括散置在并联有线的电池单元对中的电池单元之间的多个金属(例如，铜和/或铝)散热片，所述金属散热片通过循环冷却液来冷却。压缩泡沫垫通常散置在一些电池单元对之间。由于电池模块需要大量的部件，所以需要高效组装的配置。
因此，存在对改进的电池模块组件以及对构建和组装这样的电池模块组件的方法的需要。
发明内容
本发明通过为电池模块提供支撑框架组件来解决现有技术中的一个或多个问题。所述支撑框架组件包括：具有多个第一突条的第一端框架；具有多个第二突条的第二端框架；具有用于接收所述多个第一突条和所述多个第二突条的多个槽的结构框架。第一端框架和第二端框架附接到结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于第一电池单元和第二电池单元之间的泡沫垫。结构框架具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。第一侧壁限定了位于其中的用于接收冷却组件的弯曲特征，以及限定了用于接收来自冷却组件的散热片的斜切槽。支撑框架组件还包括联锁特征，所述联锁特征与另一个支撑框架匹配，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。
在另一个实施例中，提供了结合支撑框架组件的电池模块。所述电池模块包括冷却组件和多个支撑框架组件。冷却组件包括入口歧管、出口歧管以及与入口歧管和出口歧管流体连通的多个散热片。如上所述，所述多个支撑框架组件中的每个支撑框架组件包括：具有多个第一突条的第一端框架；具有多个第二突条的第二端框架；具有用于接收所述多个第一突条和所述多个第二突条的多个槽的结构框架。第一端框架和第二端框架附接到结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于第一电池单元和第二电池单元之间的泡沫垫。结构框架具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。第一侧壁限定了位于其中的用于接收冷却组件的弯曲特征，以及限定了用于接收来自所述多个散热片中的散热片的斜切槽。支撑框架组件还包括联锁特征，所述联锁特征与另一个支撑框架匹配，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。
本发明还包括以下解决方案：
1.一种用于电池模块的支撑框架组件，所述支撑框架组件包括：
具有多个第一突条的第一端框架；
具有多个第二突条的第二端框架；以及
具有用于接收所述多个第一突条和所述多个第二突条的多个槽的结构框架，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间的泡沫垫，所述结构框架具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁具有在其中的用于接收冷却组件的弯曲特征，以及具有用于接收来自所述冷却组件的散热片的斜切槽，所述结构框架还包括与另一个支撑框架匹配的联锁特征，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。
2.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第二侧壁包括允许电池单元突出部的附接的支撑特征。
3.如方案2所述的支撑框架组件，其特征在于，所述电池单元突出部通过激光焊接来附接。
4.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述斜切槽提供了用于引导所述散热片的导引，并且其中，所述结构框架限定了通道，用于将所述散热片保持在所述间隙中，而所述散热片不接触电池单元。
5.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架，以便还保持除所述第一电池单元和所述第二电池单元之外的第三电池单元和第四电池单元。
6.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第二电池被定位到所述第二端框架中，所述结构框架被堆叠到所述端框架中，所述第一电池单元位于结构框架的相对一侧上，其中所述第一端框架堆叠到所述结构框架的所述相对一侧。
7.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架各自独立地包括第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，其中所述多个第一突起从所述第一端框架的第二侧边和第四侧边延伸，并且所述多个第二突起从所述第二端框架的第二侧边和第四侧边延伸。
8.如方案7所述的支撑框架组件，其特征在于，所述支撑框架的第二侧壁和第四侧壁各自独立地具有多个槽，用于接收所述第一端框架的所述多个第一突条和所述第二端框架的所述多个第二突条。
9.如方案8所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架具有从所述第一端框架的第三侧边延伸的多个第一突出部，所述第二端框架具有从所述第二端框架的第三侧边延伸的多个第二突出部，所述多个第一突出部和所述多个第二突出部接触所述支撑框架的第三侧壁中的接收特征。
10.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述多个第一突起和所述多个第二突起各自独立地包括具有卡接部段的突起，所述卡接部段附接到限定在所述支撑框架中的开口。
11.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述支撑框架还包括位于角部处的用于附接相邻框架组件的联锁特征。
12.如方案1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架各自独立地包括弹簧元件，所述弹簧元件允许散热片在支撑框架组件之间滑动，而不会接触电池单元表面。
13.一种电池模块，包括：
冷却组件，其具有入口歧管、出口歧管以及与所述入口歧管和所述出口歧管流体连通的多个散热片；
多个支撑框架组件，所述多个支撑框架组件中的每个支撑框架组件包括：
具有多个第一突条的第一端框架；
具有多个第二突条的第二端框架；以及
具有用于接收所述多个第一突条和所述多个第二突条的多个槽的结构框架，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间的泡沫垫，所述结构框架具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁具有在其中的用于接收所述冷却组件的弯曲特征，以及具有用于接收来自所述多个散热片中的散热片的斜切槽，所述结构框架还包括与另一个支撑框架匹配的联锁特征，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。
14.如方案13所述的电池模块，其特征在于，所述多个支撑框架组件包括2至10个支撑框架组件。
15.如方案13所述的电池模块，其特征在于，所述第二侧壁包括允许电池单元突出部的附接的支撑特征。
16.如方案13所述的电池模块，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架，以便还保持除所述第一电池单元和所述第二电池单元之外的第三电池单元和第四电池单元。
17.如方案13所述的电池模块，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架各自独立地包括第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，其中多个第一突起从所述第一端框架的第二侧边和第四侧边延伸，并且多个第二突起从所述第二端框架的第二侧边和第四侧边延伸。
18.如方案17所述的电池模块，其特征在于，所述支撑框架的第二侧壁和第四侧壁各自独立地具有多个槽，用于接收所述第一端框架的所述多个第一突条和所述第二端框架的所述多个第二突条。
19.如方案18所述的电池模块，其特征在于，所述第一端框架具有从所述第一端框架的第三侧边延伸的多个第一突出部，所述第二端框架具有从所述第二端框架的第三侧边延伸的多个第二突出部，所述多个第一突出部和所述多个第二突出部接触所述支撑框架的第三侧壁中的接收特征。
20.如方案12所述的电池模块，其特征在于，所述多个第一突起和所述多个第二突起各自独立地包括具有卡接部段的突起，所述卡接部段附接到限定在所述支撑框架中的开口。
附图说明
图1A是结合支撑框架并位于壳体内的电池模块的透视图；
图1B是结合支撑框架的电池模块的前视图；
图2是用于图1A和图1B的电池模块中的支撑框架组件的透视图；
图3是图2的支撑框架组件的分解透视图；
图4是用于图2和图3的框架组件中的端框架的透视图；
图5是用于图2和图3的框架组件中的支撑框架的透视图；
图6是附接在一起的两个支撑框架组件的侧视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的目前优选的组成、实施例和方法，这些构成了对于发明人而言目前已知的实践本发明的最佳模式。附图不一定按比例绘制。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以各种不同且可替代的形式实施。因此，本文中公开的特定细节不应被解释为限制性的，而应仅仅解释为关于本发明的任何方面的代表性基础和/或解释为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。
除了在示例中，或当另外明确指示时，本说明书中指示材料的量或者反应和/或使用的条件的所有数值量都应当以对本发明的最广范围进行描述的方式被理解为通过措辞“大约”修饰。所声明的数值限制内的实践一般是优选的。此外，除非明确声明为相反的情况，否则：百分比、“部分的”和比率的值都是按照重量的；首字母缩写词或其它缩写的第一定义适用于本文中具有相同缩写的所有后继使用，并将必要的修改应用于初始定义的缩写的正常语法变型；并且，除非明确声明为相反的情况，否则属性的测量通过与之前或之后针对相同属性参考的相同的技术来确定。
还应理解的是，本发明并不限于下文中描述的特定实施例和方法，这是由于特定的部件和/或条件当然可以变化。而且，本文中所用的术语仅出于描述本发明的特定实施例的目的而使用，并不意在以任何方式进行限制。
还必须注意的是，如本说明书和所附权利要求中所用，除非上下文明确地另外指示，否则单数形式“一”、“一个”、“一种”和“该”包括复数指示对象。例如，以单数提及的部件也意在包括多个部件。
遍及引用了出版物的本申请，这些出版物的公开内容由此通过引用整体地结合到本申请中，以更充分地描述本发明涉及的现有技术的水平。
参考图1A和图1B，其提供了结合支撑框架的电池模块的示意图。图1A和图1B描绘了略微拆开的冷却歧管。在组装期间，沿方向d1推冷却歧管16。图1A是电池模块的透视图，而图1B是电池模块的前视图。电池模块10包括多个支撑框架组件121、122、123、124和125，其中的每一个容纳多个电池单元，如下面更详细阐述的。尽管本发明不限于电池模块中所用的支撑框架组件的数量，但是典型的电池模块可以包括2个至10个具有设置在其中的电池单元的这样的框架组件。电池模块10还包括冷却组件14，其具有冷却歧管子组件16。冷却歧管子组件16包括用于将液体冷却剂引入到冷却组件的入口歧管18，以及用于使冷却剂从冷却剂组件离开的出口歧管20。冷却组件14还包括附接到入口歧管18和出口歧管20的多个散热片221、222、223、224和225。冷却剂经由入口冷却歧管18进入散热片221、222、223、224和225，并随后通过散热片中的冷却通道流动。冷却剂离开散热片并进入出口歧管20，且随后通常再循环到入口歧管18。图1描绘了略微拉回的冷却歧管。在操作期间，沿方向d1推冷却歧管16。散热片221、222、223、224和225通过如下所述的支撑框架组件121、122、123、124和125上的弯曲特征被保持就位。支撑框架组件121、122、123、124和125被壳体24包围并通过壳体24保持在一起。
参考图2、图3、图4和图5，它们提供了图1中所用的支撑框架组件的示意图。图2是所述支撑框架组件的透视图。图3是图2的支撑框架组件的分解透视图。支撑框架组件12包括第一端框架30、第二端框架32和结构框架34。第一端框架30和第二端框架32具有相同的总体构建，其中每一个独立地包括侧边36-42。通常，第一端框架30、第二端框架32和结构框架34由热塑性塑料模制成，例如聚丙烯和聚酰胺。
参考图2、图3、图4和图5，它们提供了支撑框架组件的额外的细节。图4是端框架的透视图。图5是支撑框架的透视图。第一端框架30包括从侧边38突出的多个第一突条44-50，并且第二端框架32包括从侧边42突出的多个第二突条44-50。在特性上，侧边38与侧边42相对。在附图中描绘的改进方案中，突条44和突条50包括附接到支撑框架34的卡接特征。第一端框架30和第二端框架32还包括用于将电池单元保持就位的多个突起的突出部62。结构框架34包括第一侧壁64、第二侧壁66、第三侧壁68和第四侧壁70。结构框架34在第二侧壁66和第四侧壁70上具有多个槽(即，凹陷部)72-76，用于接收并匹配所述多个第一突条和所述多个第二突条。在附图中描绘的改进方案中，条44和条50包括有倒钩的卡接部段78、80，卡接部段78、80接合例如限定在第二侧壁66和第四侧壁70中的开口82。在改进方案中，结构框架34具有用于接收突起的突出部62的多个接收特征84。第一端框架30和第二端框架32附接到结构框架34，以保持第一电池单元90、第二电池单元92以及位于第一电池单元和第二电池单元之间的泡沫垫94。在改进方案中，第三电池单元96和第四电池单元98也位于第一端框架30和第二端框架32之间。如图3中所描绘，电池单元92、98中的一个或两个被定位到第二端框架32中。结构框架64被堆叠到端框架中。电池单元90、96中的一个或两个被定位到结构框架64的另一侧中，并且第一端框架30堆叠到所述结构框架64的另一侧。端框架和结构框架周围的齿形联锁特征允许电池单元被定位到具有端框架的单一设计的两个部件中。
参考图1-6，第一侧壁64限定了位于其中的用于接收冷却组件16的弯曲特征100，以及限定了用于接收来自所述冷却组件的散热片20j(其中i为1-5)的斜切槽104。支撑框架34还包括侧壁68上的联锁特征106-118，联锁特征106-118与另一个支撑框架匹配，其中间隙120限定在相邻的支撑框架之间用于容纳散热片20i。在这方面，联锁特征106-112处在相对的边缘上，并相对于联锁特征114-118偏移。如图6中所描绘的，沿方向d2一起推支撑框架34和支撑框架34’，使得联锁特征106-118与接收槽122匹配，接收槽122是第三侧壁68中的凹陷部。在本实施例的变型中，第一侧壁64包括支撑特征100，其允许将电池单元突出部102附接在一起。在改进方案中，电池单元突出部102通过激光焊接来附接。应当理解的是，支撑框架组件12有利地沿单一方向d2从第二端框架32到第一端框架30来进行组装。第一端框架30和第二端框架32包括有助于组装电池模块的柔性元件123(即，弹簧元件)，使得散热片沿这些弹簧滑动以避免与电池单元的表面接触。
结构框架34还包括角部附接特征126、128，角部附接特征126、128是位于支撑框架34的角部130、132处的突起，角部附接特征126、128通过匹配的槽134、136接收。最后，结构框架34还包括联锁特征140、142，联锁特征140、142也联锁在一起以将两个结构框架附接在一起。
虽然上文中描述了示例性实施例，但并不意在通过这些实施例来描述本发明的所有可能的形式。相反，本说明书中所用的措辞是描述性的措辞而非限制性的，并且要理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。此外，各种实现实施例的特征可以被组合以形成本发明的另外的实施例。

Claims (10)

1.一种用于电池模块的支撑框架组件，所述支撑框架组件包括：
具有多个第一突条的第一端框架；
具有多个第二突条的第二端框架；以及
具有用于接收所述多个第一突条和所述多个第二突条的多个槽的结构框架，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间的泡沫垫，所述结构框架具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁具有在其中的用于接收冷却组件的弯曲特征，以及具有用于接收来自所述冷却组件的散热片的斜切槽，所述结构框架还包括与另一个支撑框架匹配的联锁特征，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。
2.如权利要求1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第二侧壁包括允许电池单元突出部的附接的支撑特征。
3.如权利要求2所述的支撑框架组件，其特征在于，所述电池单元突出部通过激光焊接来附接。
4.如权利要求1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述斜切槽提供了用于引导所述散热片的导引，并且其中，所述结构框架限定了通道，用于将所述散热片保持在所述间隙中，而所述散热片不接触电池单元。
5.如权利要求1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架，以便还保持除所述第一电池单元和所述第二电池单元之外的第三电池单元和第四电池单元。
6.如权利要求1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第二电池被定位到所述第二端框架中，所述结构框架被堆叠到所述端框架中，所述第一电池单元位于结构框架的相对一侧上，其中所述第一端框架堆叠到所述结构框架的所述相对一侧。
7.如权利要求1所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架和所述第二端框架各自独立地包括第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，其中所述多个第一突起从所述第一端框架的第二侧边和第四侧边延伸，并且所述多个第二突起从所述第二端框架的第二侧边和第四侧边延伸。
8.如权利要求7所述的支撑框架组件，其特征在于，所述支撑框架的第二侧壁和第四侧壁各自独立地具有多个槽，用于接收所述第一端框架的所述多个第一突条和所述第二端框架的所述多个第二突条。
9.如权利要求8所述的支撑框架组件，其特征在于，所述第一端框架具有从所述第一端框架的第三侧边延伸的多个第一突出部，所述第二端框架具有从所述第二端框架的第三侧边延伸的多个第二突出部，所述多个第一突出部和所述多个第二突出部接触所述支撑框架的第三侧壁中的接收特征。
10.一种电池模块，包括：
冷却组件，其具有入口歧管、出口歧管以及与所述入口歧管和所述出口歧管流体连通的多个散热片；
多个支撑框架组件，所述多个支撑框架组件中的每个支撑框架组件包括：
具有多个第一突条的第一端框架；
具有多个第二突条的第二端框架；以及
具有用于接收所述多个第一突条和所述多个第二突条的多个槽的结构框架，所述第一端框架和所述第二端框架附接到所述结构框架以保持第一电池单元、第二电池单元以及位于所述第一电池单元和所述第二电池单元之间的泡沫垫，所述结构框架具有第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁具有在其中的用于接收所述冷却组件的弯曲特征，以及具有用于接收来自所述多个散热片中的散热片的斜切槽，所述结构框架还包括与另一个支撑框架匹配的联锁特征，其中在相邻的支撑框架之间限定有间隙。
CN201410648700.1A 2013-09-12 2014-09-12 带热交换器插入特征的用于电池模块的框架 Active CN104518185B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/025382 2013-09-12
US14/025,382 US9379365B2 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Cell frame for EREV GEN2 battery module (liquid fin concept) with heat exchanger (HEX) insertion features

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104518185A true CN104518185A (zh) 2015-04-15
CN104518185B CN104518185B (zh) 2017-04-19

Family

ID=52478689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410648700.1A Active CN104518185B (zh) 2013-09-12 2014-09-12 带热交换器插入特征的用于电池模块的框架

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9379365B2 (zh)
CN (1) CN104518185B (zh)
DE (1) DE102014112420B4 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106972216A (zh) * 2015-09-09 2017-07-21 Sk新技术株式会社 电池模块
CN108028322A (zh) * 2015-06-30 2018-05-11 法拉第未来公司 用于车辆能量存储系统的部分浸没式蓄电池单体
CN112382823A (zh) * 2020-11-27 2021-02-19 合肥工业大学 一种锂电池热管理控制装置
CN112713355A (zh) * 2019-10-24 2021-04-27 泰连服务有限公司 用于电池系统的电池模块的电池模块框架
CN113711425A (zh) * 2019-12-20 2021-11-26 松下知识产权经营株式会社 电池

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10403866B2 (en) * 2016-07-28 2019-09-03 Goal Zero Llc Energy storage and power supply system with reserve mode and override
DE102016219284A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher mit einer Notkühleinrichtung
DE102016219283A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher mit zwischen den Zellen angeordneten Kühlplatten zur Notkühlung
DE102016219286A1 (de) 2016-10-05 2018-04-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher mit Energiespeicherzellen deren Seitenflächen mit einem Muster versehen sind
US10468731B2 (en) 2017-01-20 2019-11-05 Ford Global Technologies, Llc Battery pack array frames with grounded thermal fins
US10930978B2 (en) 2017-01-27 2021-02-23 Ford Global Technologies, Llc Multifunctional ion pouch battery cell frame
US11189872B2 (en) 2017-01-27 2021-11-30 Ford Global Technologies, Llc Multifunctional pouch battery cell frame
US11569545B2 (en) 2017-01-27 2023-01-31 Cps Technology Holdings Llc Battery housing
DE102017205148A1 (de) * 2017-03-27 2018-09-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Aufnahmevorrichtung für ein Batteriesystem
US11936032B2 (en) 2017-06-09 2024-03-19 Cps Technology Holdings Llc Absorbent glass mat battery
EP3635805B1 (en) 2017-06-09 2023-09-06 CPS Technology Holdings LLC Lead-acid battery
US10700323B2 (en) 2017-08-23 2020-06-30 Ford Global Technologies, Llc Apparatus for directed vent gas expulsion in battery cells
US10446819B2 (en) 2017-09-27 2019-10-15 Ford Global Technologies, Llc Apparatus and method for directed vent gas expulsion in battery cells

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101557022A (zh) * 2008-04-09 2009-10-14 通用汽车环球科技运作公司 蓄电池及其部件与蓄电池及其部件的制造和装配方法
CN102237547A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 易于组装的带有棱柱形电池单元的电池组
US20120315508A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Honda Motor Co., Ltd Battery module
CN103165838A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 带有预制结构热交换器的推进电池
WO2013111959A1 (ko) * 2012-01-26 2013-08-01 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9147916B2 (en) 2010-04-17 2015-09-29 Lg Chem, Ltd. Battery cell assemblies
KR101271883B1 (ko) * 2011-07-22 2013-06-05 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101557022A (zh) * 2008-04-09 2009-10-14 通用汽车环球科技运作公司 蓄电池及其部件与蓄电池及其部件的制造和装配方法
CN102237547A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 易于组装的带有棱柱形电池单元的电池组
US20120315508A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Honda Motor Co., Ltd Battery module
CN103165838A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 带有预制结构热交换器的推进电池
WO2013111959A1 (ko) * 2012-01-26 2013-08-01 주식회사 엘지화학 신규한 구조의 전지모듈

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108028322A (zh) * 2015-06-30 2018-05-11 法拉第未来公司 用于车辆能量存储系统的部分浸没式蓄电池单体
CN106972216A (zh) * 2015-09-09 2017-07-21 Sk新技术株式会社 电池模块
US10886510B2 (en) 2015-09-09 2021-01-05 Sk Innovation Co., Ltd. Battery module with selective temperature control
CN106972216B (zh) * 2015-09-09 2021-07-06 Sk新技术株式会社 电池模块
US11462797B2 (en) 2015-09-09 2022-10-04 Sk Innovation Co., Ltd. Battery module with selective temperature control
CN112713355A (zh) * 2019-10-24 2021-04-27 泰连服务有限公司 用于电池系统的电池模块的电池模块框架
CN112713355B (zh) * 2019-10-24 2024-03-19 泰连服务有限公司 用于电池系统的电池模块的电池模块框架
CN113711425A (zh) * 2019-12-20 2021-11-26 松下知识产权经营株式会社 电池
CN112382823A (zh) * 2020-11-27 2021-02-19 合肥工业大学 一种锂电池热管理控制装置
CN112382823B (zh) * 2020-11-27 2022-06-21 合肥工业大学 一种锂电池热管理控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104518185B (zh) 2017-04-19
US9379365B2 (en) 2016-06-28
DE102014112420A1 (de) 2015-03-12
DE102014112420B4 (de) 2024-01-18
US20150072194A1 (en) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104518185A (zh) 带热交换器插入特征的用于电池模块的框架
EP2991157B1 (en) Battery module assembly having refrigerant fluid channel
CN102484300B (zh) 其上安装有温度传感器的电池模块和包括该电池模块的中大型电池组
EP2763214B1 (en) Battery module
US20210143508A1 (en) Power supply device, and separator for power supply device
CN104285315B (zh) 具有高效冷却结构的电池模块
US10632848B2 (en) Battery module of improved safety
EP3171448B1 (en) Battery module comprising cooling structure having minimized bending of refrigerant channel
EP3062361B1 (en) Frame for secondary battery and battery module comprising same
DE102011109484B4 (de) System zur thermischen Regulierung für einen Batteriesatz
EP2544258B1 (en) Battery module and power supply apparatus
US8574740B2 (en) Molded frame with corrugated cooling fin for air-cooled battery
EP2991134B1 (en) Battery module assembly having refrigerant fluid channel
EP2866296B1 (en) Cell module assembly
CN108631022B (zh) 具有改进的冷却性能的电池模块
US20160149276A1 (en) Battery module for an electric or hybrid vehicle incorporating a heat exchanger
KR20150031095A (ko) 배터리 팩
KR102047480B1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN104078628A (zh) 电池模块
US20110076541A1 (en) Battery
CN103165838A (zh) 带有预制结构热交换器的推进电池
US10601086B2 (en) Cooling system for cooling electrochemical cells of a battery system
CN114631219A (zh) 电动车辆的电池冷却板
KR102063521B1 (ko) 배터리팩
CN111902997A (zh) 用于冷却机动车辆电池单元的系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant