CN112997044A - 具有流体通道的热管理结构 - Google Patents

具有流体通道的热管理结构 Download PDF

Info

Publication number
CN112997044A
CN112997044A CN201980062438.3A CN201980062438A CN112997044A CN 112997044 A CN112997044 A CN 112997044A CN 201980062438 A CN201980062438 A CN 201980062438A CN 112997044 A CN112997044 A CN 112997044A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
battery
heat exchange
structures
assembly according
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
CN201980062438.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112997044B (zh
Inventor
法布里塞·乔帕德
克莱门特·布兰查德
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.)
Hutchinson SA
Original Assignee
Hutchinson SA
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 Hutchinson SA filed Critical Hutchinson SA
Publication of CN112997044A publication Critical patent/CN112997044A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112997044B publication Critical patent/CN112997044B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
    • F28F3/086—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
    • 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
    • H01M10/61—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
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • 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
    • H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the 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
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • 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
    • H01M10/659—Means for temperature control structurally associated with the cells by heat storage or buffering, e.g. heat capacity or liquid-solid phase changes or transition
    • 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
    • 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
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • 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
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/05—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/06—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes composite, e.g. polymers with fillers or fibres
    • 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569—Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • 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
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明涉及一种包括至少一个热管理元件的结构，所述结构包括：复合体(3)，其含有结构化刚性基质中的至少一种相变材料(MCP)，使得不管所含有的所述相变材料的相位如何，所述复合体为自撑式的，所述复合体(3)被塑形成局部地在外部呈现至少一个细长的凹陷(11)，所述凹陷自身限定适合于流体的循环的通道壁(13)。

Description

具有流体通道的热管理结构
本发明涉及热管理领域。
具体而言，本发明涉及一种热管理装置(也称为热屏障)，其设计用于在所述屏障围绕或包围的内部体积的至少一侧和/或相对于设置在其中的临时发热元件促进温度管理。
具体而言，尤其在车辆上，这适用于空气、机油或制冷剂(例如R1234 yf)等流体在其中循环的管道、导管或软管，或蓄电池组等会发热的电气装置，或需要管理温度的发动机部件：
-必须促使温度快速上升的情况，例如冷启动期间，
-需要促进所述发动机部件冷却的情况，例如在随后的稳定运行中。
在本文本中，将应用以下含义：
-MCP：相变材料，其在限定的温度范围内改变其物理状态(通常在液体与固体之间)，并通过存储所接收的能量而吸收高达某一阈值的温度改变；通常是由至少一个电池的温度升高传递的温度增加，
-热绝缘体：热导率≤0.5W/mK的材料，当其处于导热性最低的相位时，其导热性能不如MCP，以及
-热导率：热导率≥1W/mK的材料。
作为MCP，可发现：
-《热》MCP，其具有在大于22℃与38℃之间并且优选地在大于25℃与37℃之间的熔融温度。这种MCP可在夏季轧制期间使用，特别是当外部温度高于40℃时。通过熔融，MCP存储来自外部的热量，并形成第一热屏障；
-《冷》MCP，其具有在14℃与小于26℃之间并且优选地在15℃与小于25℃之间的熔融温度。这种MCP可在冬季驾驶期间使用，尤其是在温度为负时。通过结晶，MCP释放加热电池组的热量；甚至
-与电池直接热接触时使用的MCP，通常是具有精确熔融温度的MCP，通常为35℃，因为人们可以尝试在当前视为对于电池较高的温度范围内创建阶跃区，以避免电池之间的热传播(缓冲效应)。
在电池组中，能够调节电池的工作温度可能非常有用，因为电池在产生电流时会发热，而且无论外部温度条件如何，即使电池处于静止状态，也必须适宜地保持在精确的温度范围内。
在连接内燃机的两个热区的通风管道中，例如，可能必须调节管道的内部体积中的温度。
在发动机曲轴箱中，在冷启动阶段之后，排空或更确切地说传递热量可能是有用的。
在此上下文中，因此可设想，取决于以下情形，排空或更确切地说传递热量可为必要的：
-与外部环境隔离或管理内部体积和/或其内容物的温度演变，
-和/或为了延迟或相反地有利于热流从所述体积向外传播或向所述体积传播。
在适用于参与此热管理的结构中循环流体也可能是必要的。
存在此类结构：其在两个材料层之间、在用于流体的入口与出口之间具有流体循环通路，使得相对于流体获得绝热—如果层为绝热的—或热交换—例如如果所述层含有MCP。
在此状况下，在温度≤20℃时具有固相的材料，即元素，应为优选的。
因此，FR3015780公开了使用布置在MCP中且允许热传递流体的循环(尤其是液体的循环)的流体通道。流体通道形成于刚性块中，从而允许当MCP、相变材料改变为液态时流体通道被固持在适当位置。
这是制造起来相当复杂的组合件。另外，没有迹象表明如何可实现MCP层的形状和将流体通道固持在适当位置的“刚性块”。
因此，在我们想要解决的问题中，有一个问题与适用于参与环境热管理的结构或组合件的有效实现有关。
关于此主题，FR3063137公开了包含以下各者的组合件：
-车辆的电池组，
-环绕电池组电池的壳体；及
-用于电池组的热管理(热交换器4)的结构(两个组装好的板41、42)，其个别地包括环绕适合于流体的循环的至少一个导管的至少一种相变材料(MCP)，所述导管连接到流体入口和流体出口。
在与电池组热接触时，在FR3063137中，电池组下方的复合体热交换器连同电池组布置在未规定特性的外壳中。仅考虑局部热管理(在电池组下方)。不设想较大规模的应用，这将意味着联合使用具有集成凹陷的若干所谓的复合体热管理元件，且因此意味着特定工业实施方案。
由于这种想法，本发明得以蓬勃发展。
本发明实际上处理：
-电池组电池的较全局热管理，
-此类所提出的通用解决方案的工业实施方案。
此处提出的解决方案因此主要在于一个如上的所述组合件，但其特征进一步在于：
-所述结构在电池的第一侧上限定壳体的侧壁或加衬所述侧壁的轮廓(即加固)，且
-所述组合件还包含：
--适用于与电池进行热交换的(第一)热交换流体可循环通过的冷却板，所述冷却板被布置在电池的不同于所述第一侧的第二侧(因此面向第二侧)上，以用于与电池热交换，和/或
--适用于与电池进行热交换的(第二)热交换流体可循环通过的一个或多个热交换元件，所述热交换元件被插入所述电池的所述第一侧与所述结构之间。
术语“冷却板”应被理解为限定热交换构件，所述(第一)热交换流体能够通过所述热交换构件与定位成与此冷却板接触的电池进行热交换。
在结构上，可通过以下形式具体地呈现此“冷却板”：(至少)柔性凹部，刚性板，一系列平行(如在图24中)或交叉管，其各自(凹部、板或管)含有适用于所述(第一)热交换流体的循环的体积。因此，术语“冷却板”及“热交换元件”是同义的。
电池的表述“第一侧”和“第二侧”应被视为如下：电池相同地定向，彼此平行，布置成直线。在每一状况下，因此，一侧对于堆叠式电池的整个群组是共同的(即使所述堆叠是扁平的)；参见图1、18、21到25。
方形电池的状况将为一般状况；其为以下实例的状况(除了图19到20的解决方案以外)。
第一和第二热交换流体可相同或不同；这适用于流动通过所述MCP结构的导管的流体。因此，可设想在上文提及的元件中串联或并联地循环的同一个流体。
在任何状况下，本发明都提议解决电池组电池的热管理的上文提及的问题，而非以放置在电池组下方的板的形式，所有情形都处于“中性”外壳中。实际上，也决定处理外部环境。因此，决定功能化所述壳体，且并非如在FR3063137中所述壳体的内部，且决定在无MCP的情况下经由(第二)热交换流体将此情况与热交换相结合。这将允许功能之间的解离：
-其延迟或促进经由MCP将热流从外壳传播出来或将热流传播到外壳中，
-在不经由MCP进行热平滑化的情况下，与首先确保与电池的热交换的功能解离。
不愿意施加到外壳(其限定了“电池组区”的外部覆盖面积)，已经克服了通常被认为局限于外壳的内部的方法。
另外，在完整的电池阵列的一个或多个侧面上对电池组进行热管理且在电池组周围产生热屏障(具有MCP和热绝缘)的方式背离已知的常规方式，同时在性能/重量/大小方面提供显著优点。
另外，本发明提议产生穿过MCP以使流体在其中循环的导管：
-经由附接到导管的板、管或等效物，
-或通过集成的凹陷。
因此，提议相变材料(MCP)存在于刚性结构化基质中，使得无论所含有的相变材料的相位如何，接着形成自撑式复合体，所述复合体经塑形亦局部存在于至少一个凹陷外部，所述至少一个凹陷自身限定对应于适合于流体流的至少一个导管的通道壁。
相较于FR3063137的教示，获得相当精密且轻的元件的优点接着将通过将其应用于热屏障而放大。
关于此主题，为了放宽所涉及的流体的使用条件，也提议提供功能块以通过连续结构的所述导管之间的连通通路进行流体的循环，每一功能块插入两个连续结构之间，从而将使结构组合在一起且交叉。
如果所述块为放置在壳体的拐角处的拐角块，那么流体流可有效地在若干邻近面上发生，或甚至在电池组(即，被认为一体化的电池)的整个圆周上(因此凭经验在四个面上)发生。
解决方案的工业实施方案的模块化方法也被认为是有意义的。
出于相同目的，也提议所述结构应个别地包含罩盖，所述罩盖包括：
-至少一个额外(或第二)复合体，无论所含有的相变材料的相位如何都为自撑式，和/或
-塑料或金属袋，其为不透气的且在部分内部真空下方，塑料或金属袋的形状通过所述内部真空来维持，
所述罩盖以不透流体的方式与(第一)复合体固定在一起。
也提议此罩盖应经塑形成局部呈现至少一个细长的凹陷：
-这自身将限定适合于流体流的额外通道壁，且
-这将在接触界面处完成且横向地封闭最初提及的(第一)复合体的所述通道壁。
由于(第一)复合体/罩盖连接的问题可为至关重要的，因此提议，每一复合体或凹部具有用于罩盖的支撑的横向凸缘，所述罩盖可接着在所述凸缘的位置处焊接到(第一)复合体。
以此方式，将凭经验避免在部分的边缘上焊接，因此有助于且固定复合体/罩盖连接。
关于焊接：
-对于复合体/罩盖连接，可使用钎焊，其条件是所产生的每一连接相对于待循环的流体密封，
-然而，优选的是，对于凹部自身的制造，将出于此目的接合在一起的片材、膜或板应根据所识别的技术含义通过不包括先验的所有钎焊的焊接而被焊接在一起。在此焊接中，接着将不存在填充材料和/或组装好的边缘的融合。在以下文本中，凹部的真空密封将先验地是此类连续的焊接，而不是点焊类型的。
在上文中，将注意到，在一种状况下，由每一所述凹陷限定的“通道壁”“可适合于”流体循环。因此，这仅是一种可能性。实际上可能倾向于插入护层以用于所述流体的循环，所述护层：
-将呈现流体的入口和出口，其分别地连接到通道的流体入口和出口，
-将集成楔入若干所述凹陷、至少一个凹陷中的若干细长的凹槽，
-将固定在罩盖与(第一)复合体之间，且所述护层：
-横向于凹陷的一般延长方向：
--将占据所述以下各者的累计(总计)部分的30％与100％之间的封闭部分：
---罩盖，及
---复合体，及，
--其中所述凹槽占据所述护层的总计部分的优选地在5％与20％之间的较小部分。
即使复合体和内部部分真空的固有强度分别地促进上文提及的结构的形状，所选择的具体形状在实现某一固有刚性及流体通道的限定方面也应该是重要的。
为此目的，提议每一自撑式复合体或所谓的凹部应具有：
-具有角度的曲形形状；和/或
-锯齿形形状，其具有限定所述凹陷的锯齿部中的至少一些。
在本解决方案中，相较于FR3015780，不存在布置在MCP中的流体通道：所述通道与MCP通过复合体或甚至罩盖的材料而分离。事实上，如果仅是由于所述凹陷，那么不再需要附加结构元件来限定也被添加的刚性中间结构元件(也可以省略)内的流体通道自身，也不存在改变自撑式结构的机械强度的任何风险。
应注意，如果在凹部中放置绝热材料，那么以上内容以相同方式适用，这甚至可加强真空凹部的固有强度。
就所有意图和目的而言，在此阶段：
-确认相变材料(也被称为MCP)在这里是指考虑到车辆或机器领域(陆地、空中、海上或河流上的车辆或机器)可能出现的特许应用，能够在-50℃与50℃之间，甚至在-60℃与150℃之间的限制温度范围内例如在固体与液体或固体与气体之间改变其物理状态的任何材料。热传递可通过使用其潜热(LH)来发生：材料可通过简单的状态改变来存储或传递能量，同时保持状态改变的基本恒定温度，及
-规定绝热材料可以是例如玻璃棉的“简单”绝热材料，但例如聚氨酯的泡沫必然是优选的，或甚至较有利地是多孔绝热材料。
结合刚性结构化基质的使用，寻求确定满足以下问题的解决方案：工业批量生产、减少质量、易于精确切割以便随意成形、成本低、热性能(特别是在“电池组”环境中的适用的热导率)、在材料相变期间维持基质中的相变材料(MCP)、可能用于流体交换器系统，其容量使MCP不与流体接触，以避免其处于液相时分散(或处于其中一相时为气态)。然后将通过刚性结构化基质确保与流体的接触(对接)。
考虑到这一问题，因此除了至少一个MCP(以及先验地，在不同温度下具有若干MCP改变相位的材料)之外，首先还提出复合结构应包含弹性体或纤维。利用弹性体，将受益于高变形能力，而纤维将用于其较低的密度和其浸渍MCP的重要能力。
在包含(至少)一个弹性体的复合结构选项中，提出弹性体选自以下化合物：NR、IR、NBR、XNBR、HNBR、ECO、EPDM、EPM、CM、CSM、ACSM、CR、ACM、EVA、EAM、乙烯-丙烯酸共聚物、丁基橡胶、卤化丁基橡胶和异丁烯-对甲基苯乙烯对-溴甲基苯乙烯，添加以下至少一种改性剂：羧酸-马来酸酐接枝1,2-乙烯基聚丁二烯或环氧化和/或羟基化聚丁二烯、硅烷、乙烯-丙烯酸共聚物，马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物。
在此状况下，将优先选择：
-压实度应在60％与100％之间，
-复合体的传导率介于0.5W/m.K-1与3W/m.K-1之间，优选地介于1W/m.K-1与2W/m.K-1之间，并且
-相变材料的复合体中的质量浓度介于40％与70％之间，优选地介于50％与60％之间。
在包含纤维的可选复合结构中，提出(至少)使用石墨毡来考虑上文提及的问题。
回到具有功能盒的电池组的全局热管理的问题，还提议：
-将与电池进行热交换的所述复合体结构(MCP)放置在所述电池的第一侧上，及
-沿着这些电池的第二侧移动FR3063137的也布置成与电池进行热交换的冷却板(热交换器4)，冷却板因此具有导管，所述导管连接到将在其中循环的流体的第二供应件。
注意：
-所述第一侧可(至少)有效地包括一组电池(或组合件)的两个相对第一侧，所述电池并列对准且第一和第二所谓的结构将分别地平行于所述电池(侧面)延伸，第一和第二所谓的结构各自呈板的一般形状，且
-冷却板将接着形成第三所述结构，电池群组所述的第二侧将平行于所述结构延伸，这些第二侧不同于此电池群组的所述(至少)两个相对第一侧。
因此，所讨论的电池群组是在至少三个不同侧上将与MCP或甚至与将循环通过其的流体进行热交换。
应注意，外壳也可有效地限定热屏障：
-其将在若干侧面上包围其中将放置电池组的电池的内部体积，且
-其将限定或加衬其侧壁的所述结构将延迟或促进热流从所述体积传播出来或朝向所述体积传播。
事实上，(内部)电池与外部环境之间的界面处的外壳的功能化所遵循的方法允许不形成前述组合件或不仅形成热交换器(如在FR3063137中)，而且围绕电池的一个或若干个群组因此在此(这些)群组与配备有本发明的解决方案的车辆将演变成的外部环境之间形成热屏障。
出于此目的，将有用的是提供绝热壁以加衬所述结构的外部。
具体而言，绝热壁将通过在外部附接到结构或通过其外部结构而加衬所述结构。
因此，在从外部(环境)导向到内部(布置有电池的所述体积)的热流已经横穿所述绝热壁之后，将特别存在MCP(或优选地在不同温度下对MCP进行相变的不同的组合式组成物)以消除来自外部环境的过多的热或冷。
当参考附图阅读作为非限制性实例作出的以下描述时，将视需要更好地理解本发明，并且可发现本发明的其它细节、特性和优势。
在这些图式中：
-图1图示了在电池组电池之间和周围用以确保外围热管理的符合本发明那些结构的结构(呈分解视图)；
-图2到5、8、10和12展示了符合本发明那些结构的此类结构的各种实例；
-图6、7图示了图5实现的两个局部放大图；且
-图9和11分别图示了图8和10实现的两个局部放大图，应注意，图4到11展示了带有接合元件的操作结构，而图1和图13到17是分解视图；
-图12展示了具有曲面形状的复合体或所谓的凹部；此处具有大致U形或C形横截面；
-图13、14分别展示了带有接头和附加的液体循环管的两种解决方案，这两方面可解离；
-图15、16图示了具有中间流体循环护层的两种解决方案；
-图17展示了具有用于流体循环通道的横向闭合的中间板的解决方案；
-图18展示了具有并有流体流通道的两个侧板的壳体，
-图19(分为三部分：顶部、右侧和左侧)和图20图示了具有堆叠托盘、电池通路和风道的解决方案，
-图21、22分别展示了具有双流体流、表面和核心的方形电池组电池的组合和分解热管理组合件，
-图23图示了图22中所展示的解决方案，其具有附加的电绝缘片材，
-图24图示了呈管或管道690的形式的两个“冷却板”69，所述冷却板彼此平行且流体F循环通过所述冷却板，
-图25图示了用于电动电池组电池(或蓄电池)的外壳的一部分，所述电动电池组电池可如在图1中来制造，但热交换元件(在下文为340)横向地插入在电池及电池组热管理结构(在下文为1)与间隔块(在下文为570)之间，
-且图26、27示出了在含有MCP的热管理介质中实现流体导管的两个变型。
具体实施方式
因此，此处提出的解决方案的目标是有效实现具有热惯性(与MCP的存在相关)和/或绝热(与PIV型绝热的存在相关)的结构，此被实施以用于环境热管理目的，特别是用于蓄电池的电池组。
事实上，为此目的提出的结构1如图所示包含：
-复合体3，其含有刚性结构化基质7中分散的至少一种相变材料5(MCP)，使得无论所含有的相变材料的相位如何，复合体都是自撑式的，和/或
-塑料或金属的、导热的、气密的、且处于部分内部真空(PIV型)下的袋状物9，其形状由内部真空维持。每个袋状物9(或下文的90)可包裹(即含有)MCP 5。
复合体3和/或凹部9被塑形为局部地呈现至少一个所谓的凹陷(或中空)11，其自身限定了通道壁13，所述通道壁可能适合或甚至预期用于流体15的循环，接着假设所形成的通道连接到可为液体或气体的此流体的供应件17和回收件19，参见：
-图4为流体15在闭路中的循环实例，其具有穿过交换器20的通路，流体15可在所述通路中充入/或排出热量或冷冻剂，且
-图8为开路中流体流15的实例。
流体15可以是热传递介质或制冷剂。其可以是液体。
如图2到3中所展示，如果具有上文提及的特性的结构1限于复合体3或凹部9，那么通道(凹陷11)的壁13可以横向闭合，且因此结构由至少一个罩盖21完成：
-其将经由其抵靠着复合体3或凹部9放置的其表面21a的一部分局部地完成(自身)壁13，且
-其将以液密方式附接到此复合体或凹部。
在图中，标记为复合体3或凹部9或罩盖21的元件可互换。
因此，在具有罩盖21的组合件或结构1中，此类元件中的至少一个可呈现为板，其不具有所谓的凹陷，如图5、8、10中所展示。
对于与此罩盖的连接，提出每个复合体3或凹部9具有用于支撑罩盖21的横向凸缘23。接着可将罩盖21在凸缘23的位置处焊接到复合体或凹部。以此方式，可避免在部件的边缘上的焊接，如图4、5中所展示。
从上可知，显然充当用于流体通道15的罩盖的任何形状都是合适的。
然而，对于罩盖的设计，如图9、11中所展示，优选的可为，每一罩盖21应包含至少一个罩盖：
-附加的自撑式复合体30，与所含有的MCP的相位无关，和/或
-附加的塑料或金属的、因此气密的且处于部分内部真空下的PIV型凹部90，其形状将通过内部真空维持。
如前所述，此附加的复合体30和/或附加的凹部90接着将被塑形以局部地完成并横向闭合上文提及的通道(即每一凹陷11)的壁13。
如已经提及，这将是对目前工业上难以大批量生产结构，同时允许流体循环和真空或MCP的包装的有趣回答。
为了帮助实现一定的固有刚性和所需流体通道的限定，还提出每一复合体3、30或所谓的凹部9、90应呈现如图所示的以下形状：
-弯曲形状，具有角度25，其可为圆形(参见图12)，和/或，
-锯齿形形状，其中至少一些锯齿部27限定了若干所谓的凹陷11(例如见图3、10)。
为了横向闭合每一通道(即每一凹陷11)、罩盖21和自撑式复合体3或凹部9，在以下情况下这些槽和拐角也将得到很好的利用：
-在与通道毗邻的壁的相应截面(例如31a、31b)位置处，在它们之间进行水密焊接，
-且两个接两个地支撑，包含在壁的所述相应截面(例如31a、31b)的位置处支撑，因此插入在两个连续通道之间，或位于横向外部通道的任一侧上。
在凹部9或90中，可以有效地放置所谓的绝热材料(参见上文)29，这甚至可以增强真空凹部的固有强度。
关于实现复合体3、30的选择，可遵循以下建议，特别是为了满足维持电动或混合动力车辆电池组的电池或外壳温度的需要；参见图1，其中每一结构1在实例中包括两个部分3、21，每个部分直接集成流体循环15的一系列通道(具有壁13的凹陷11)，这里是平行的通道，所述流体循环经由外部回路到达和离开。
实际上，锂离子电池尤其受到温度参数的强烈影响。如果不考虑此参数，那么可能会对电池组电池的寿命、性能(容量和输出功率)、稳定性和使用安全性产生严重影响。
首先，即使在所涉及的能量的量方面MCP的液体-气体和反向状态改变是令人关注的，但目标应用中的优选状态改变可以是固体-液体和反向。
接着，以锂离子电池为例，它们必须保持在25℃与35℃的温度范围内才能最佳运行。[076]另外，以锂离子电池为例，它们必须保持在25℃与35℃的温度范围内才能最佳运行。
然而，除了用于参与热管理的元件的材料以及这些元件在可能组合MCP和绝热的层中的分层(参见例如WO2017153691)之外，可能有必要在此架构内提供流体循环，通常在两层材料之间；在此文献中参见通道55。
为了能够通过例如连接到外部空气回路的通道在入口/供应件17与出口/回收件19之间循环流体15，将需要此处例如以1呈现的结构。
除了通过以上解决方案实现这一点外，我们还想定义高性能复合体，如上文所提及，由于正是这种主体的特性将确保热性能、自撑式和易于预期的塑形或切割的准则。
因此，提出了分别基于弹性体或纤维的两种解决方案，其各自具有若干MCP在不同温度下改变相位。
应注意，调配物中使用的相变材料接着将经过有利地调配，以将其包含在基质中，调配物中MCP的质量数量通常介于30％与95％之间。
调配物将优选地使用其相位转变可能包含的微封装或纯材料，对于电池组应用，在-10℃与110℃之间(具体而言，取决于电化学性质、锂离子或不取决于它们)。
在锂离子应用的状况下，可以使用所调配产品上质量百分比为35％到45％的微封装的MCP。这些MCP应有利地嵌入于硅酮基质中，所述硅酮基质尤其含有阻燃且导热的填料。
在上文所提及的两种解决方案中的第一种解决方案中，基质7包含(至少)弹性体，其允许具有小质量的主体3适于可能需要机械应力或复杂形状(弹性体的弹性方面)监测的情形。
在第二种解决方案中，基质7包括纤维。
考虑到上文提及的问题，提议使用(至少)石墨毡，其具有石墨纤维。
在实施方案方面，若干结构1可安装在两个相邻电池之间和/或在电池组盒的不同面上和外围，以便将其包裹起来。
从电池组盒的表面开始，可以提供四层相变材料(若干MCP)，流体15(例如空气)可以在这四层相变材料之间循环。在MCP元件的外侧，安装了真空绝缘件，通常是一个或多个凹部9或90。导热的外围外壳将允许系统作为一个整体的机械强度和保护。
应注意，以上两种解决方案确保MCP不与流体直接接触，且MCP在流体状态中不存在泄漏。
一般来说，例如上文所描述的复合体解决方案的复合体解决方案将动态地起作用：在电动或混合动力车辆上，通常在高需求时，例如在冬季(例如3℃/4℃的外部温度)在电气驱动下的起动期间，将实际上能够使空气(来自外部)循环通过凹陷，所述凹陷将此空气加热MCP，所述空气在电池组的电池上传送所回收热能。空气接着可被重新导向朝向外部环境。在行驶过程中，空气将使MCP升温并排出电池组电池的多余热量。另一个假设是：在冬季，在电池运行期间，将由空气调节回路冷却的空气朝向电池投射。然后使此吹塑的空气穿过通道11。
关于复合体3、30的制造，应注意，所述复合体可呈现为板，所述板包括压缩的纤维石墨作为在其中浸渍可为或包括链烷烃的MCP的结构化基质。
石墨毡可通过剥离获得。如果存在外壳，其将为导热的(例如塑料箔片)。如果未受应力，浸渍的基质不会释放MCP。并且，为了获得具有集成通道壁的复合体，可以简单地模制或机械加工原始复合体。可通过折叠获得真空袋解决方案。
图13，一个解决方案提议包括复合体3和罩盖21的结构1另外包含复合体3和/或罩盖21中的凹槽35，所述罩盖具有至少一个其它所谓的复合体30。凹槽35接收密封件37，用于与凹陷11毗邻的所述主体之间的流体密封。在实例中，流体15与通道壁13直接接触。
图14中的替代解决方案提议结构1应包含用于限定所述流体15的液体的循环的管39。管39分别被接收在相对的凹陷11中。它们由促进与元件3、9、21内部热交换的材料制成，以便在流体通过时发生热交换。
图15、16中的替代解决方案提议结构1包含用于流体15循环的护层41。护层41具有用于流体的入口43和出口45。所述护层并有向外伸出的若干细长的凹槽47。这些凹口47被接收(楔入)在相对的凹陷11中。插套41直接或不直接固定(例如，通过将插套两侧的面板21和3(或9)粘合在一起)在罩盖21与复合体或所述凹部之间。
横向于凹口47且因此凹陷11的一般延长方向49：
-护层41占据的闭合截面S1(见图15、16中粗体线限定的截面)介于所述罩盖21和复合体或凹部的累计截面(见图15、16中阴影截面S2a和S2b)的30％与100％之间，并且
-在此闭合截面S1中，凹口47占据较小截面，优选地介于护层的所述总截面S1的5％与20％之间(参见图15中护层的阴影)。护层由促进与元件3、9、21内部热交换的材料制成，以便在流体穿过护层(截面S1)且在整个护层中循环时发生热交换。
如果板或结构3或9和21都设有凹陷11(图15)，则细长凹口47可位于护层的两个较大面上，或者如果结构3或9和21中只有一个设有凹陷11(图16)，则细长凹口47可仅位于一个面上。
如图14或17中所展示，与带有独立管或板51的解决方案相比，护层的优点可以是安全性密封件；罩盖21也不再需要以液密方式与复合体(3)或凹部(9)固定在一起。在护层解决方案中，可使用分组布置、自定心和不限于中空区域的流体通路横截面15(涉及整个(全部)横截面S1，而不仅仅是凹口47的横截面)。
图17中的替代解决方案提议结构1应包含板51，用于横向闭合凹陷11，从而闭合通道壁13。板51是平的且实心的，以液密方式插入在至少一个罩盖21与复合体3(或所述凹部9)之间。如果罩盖21和复合体3(或所述凹部9)都具有凹陷11，那么板51可允许两种不同的流体15在板的任一侧流入相应凹陷11中。如果管39用于作为流体15的液体的循环。管39被分别接收在相对的凹陷11中。它们由促进与元件3、9、21内部热交换的材料制成，以便在流体通过时发生热交换。
图18展示了带有盒53的解决方案，其中至少一些侧壁(实例中的三个相邻侧壁55a、55b、55c)此处在外部通过整合用于流体循环的通道13(的壁)的侧板1和相邻板的两个通道之间的流体连接角的块57而加衬(加固)。侧面箭头分别标记了流体15进出源的入口和出口，如图1中所展示。在图1和18中的实例中，拐角块57布置在两个相邻侧板或结构1之间的拐角处，所述两个相邻侧板或结构布置成在它们之间形成角度，并且每个拐角块57的侧壁57a、57b允许接合所述两个相邻侧板或结构。为了使流体循环，每个拐角块57整合了要分别连接到面向其的通道11的导管59。每一导管59都是弯曲的，以便流体流过对应的拐角。优选地，每一拐角块57应由绝热材料(例如PU泡沫)制成。
在图18中，图示的电池64'也包含在外壳中，且冷却板69布置成在电池64'的所谓的第二侧643(即在除前方(周围)定位有热管理结构1的侧面以外的侧面643)与所述电池进行热交换。导管或通道71始终穿过冷却板69，以用于所涉及的流体F的循环。
流体F和15(或F1和F2，图25)可为不同的。这对于图21中的解决方案也是可能的。
在例如电池组33之类的应用中，热管理可能涉及整体的一部分(电池组的一个电池)和整体(电池组的所有电池)，结合图1和18所呈现的上述解决方案的元件33、53可能涉及一个电池和所有电池。在后一种状况下，侧板或结构1将环绕所有电池，这不会阻止每个电池被另一组侧板或结构1环绕，所述另一组侧板或结构1供应有流体，所述流体可能与前述流体15相同，也可能不同。
还应注意，罩盖21或具有主体3或凹部9的板或结构1的附加元件可包括不在部分内部真空(例如PU泡沫)下且因此不属于PIV(参见图1)的绝热材料。
图19、20也展示结构1的两个变型，所述结构在两个版本63a(图19)或63b(图20)中与本发明一致且包括一系列所谓的复合体3和/或凹部9，所述复合体和/或凹部各自限定板63。
目标在于创建一系统，其允许通过促进车辆电池组电池在其最佳操作温度范围内进行热管理而例如通过强制空气冷却车辆电池组电池，从而避免盲区和非均匀的温度。
为此目的，每一板63具有厚度(e)，并且在至少一个面630上具有由前述凹陷11形成的通道。这些通道沿着所涉及表面的整个长度延伸，并在托盘的两个相对侧分别打开。
另外，在通道11之间，在平台63的厚度(e)中形成通路65，用于接收将放置成与在通道11中循环的流体F进行热交换的外部元件67(在此状况下是电池64)。因此，将要存储的外部元件64、67横向地存储在每一板的平面P上，且流体F的流动在此平面中在最大可能表面上循环。
因此，每一托盘可以由整合通路65和通道11的模制MCP元件来限定，这使得容易组装(图19的左视图)、能整合流体通道(图19的俯视图)，并且容易选择接近电池工作温度的MCP相变。
通常，如果电池64如所示出呈现为一种“圆柱形堆叠”，每个电池为管状，那么托盘将在同一侧的通道11之间有利地堆叠、平行并搁置在彼此上，使得一个所述托盘63形成相邻托盘63的罩盖，从而形成具有闭合截面的所述通道。
为了增加热交换，建议根据每一托盘的厚度(e)，托盘63包含在两个相对侧630、631上背靠背布置的通道11。
并且对于电池64的定位和维护，通路65穿过托盘63的整个厚度(e)，且电池64单独布置在其借以穿过的堆叠托盘63的连续通路65中。下部支撑板69可支撑堆叠和电池64。它可以是冷却板，在其基座64a处具有用于冷却剂循环、与每一电池64进行热交换的附加通道71；见图19和图20的右视图。
在图20的版本中，通道11全部彼此平行。在图19中的版本中，通道11在若干方向(71a、71b)上延伸，以便相互交叉，并且在其中一个方向交错，即(图19的俯视图)实例中的71b。
结合图19到22中所展示的解决方案，本发明的另一方面旨在确保车辆电池组的特别精细且有效的热管理，车辆电池组是例如图1中的33，或图19的具有圆柱形电池的33'，或图21、22中的具有在至少一个方向上对准以形成正方形或矩形截面的长方体的方形电池(此处为矩形)64’的33’。
如果WO2017153691呈现主题，那么可以改进解决方案。
因此，这里首先提议了一种改进的解决方案，如图21、22所示，一种组合件包括：
-如已经呈现的若干结构1，具有其全部或部分特性，因此单独具有复合体3或凹部9或罩盖21，
-若干车辆电池组电池64'，及
-一个所述冷却板69，布置成在电池64'的所述第二侧643上与所述电池进行热交换。
冷却板69为相对导热的(例如，金属，例如铝)且具有导管(此处为内部)71,所述导管连接到将在所述导管71中循环的流体的一个所述第二供应件73，以用于与电池64'进行表面热交换。关于此主题，应注意，这也在图19、20的解决方案中提供。这种热交换被称为“表面热交换”，因为冷却板69紧靠电池组的外边界面。它不在两个电池之间，具有结构1的壳体也是如此。在选定的设计中，每一电池和电池组作为整体由冷却板69支撑。
此外，在此解决方案中，在至少两个连续电池64'的两个第一相对侧(图22，分别是641a和641b)之间，存在插入有与电池进行热交换的至少一个所述结构(1；3，9，21)的空间75，其中其凹陷11在空间75的中心处在电池64'之间形成连接到将在所述通道11中循环的流体的一个所述第一供应件77的通道。供应件77、73的第一和第二流体彼此不交叉；它们的循环是独立的；因此可以存在两种不同的流体。
如果图22清楚地展示了空间75，由于分解视图的缘故，一旦组装完成，每个空间都被至少一个结构1占据。结构(1；3，9，21)和电池64'在堆叠方向(此处为水平方向)上抵靠彼此放置。在选定的构造模式中，每一空间75从一个电池到下一个电池被两个结构1、绝热块79接着是多于两个结构1占据。
第二流体供应件73将有效地是液体(例如水)的供应件，因为与第一供应件77相比，更容易确保密封和连接。此外，当存在“表面热交换”时，这将更加有效。此第二流体供应件73也将通过泵81有效地以闭路连接；图21。
在从所述组合件中退出(图21中的83)后，所述第一供应件77的导管可通过导管85和适用的阀环绕入口87以确保流体循环，即使这意味着使其通过热交换器89，特别是在假设MCP具有两个相位：固体和液体的情况下，在特定时间将足够冷的流体吹入通道11中，以使MCP返回固态。
第二流体供应件将有效地使用气态流体，例如空气。优选的是，强制(通过风扇或其它)使此流体在组合件中循环。
再次，对于热交换的质量和由这些流体循环提供的热管理的良好考虑的优化结合存在的MCP，建议每一复合体(3)或凹部(9)呈现与电池64'相对(但这也可适用于例如前述解决方案的64'电池)的实心(完整)连续表面645，以用于与电池进行非离散热交换。将理解，相反地，离散接触类似于不具有连续区的单独区。
因此，在前述解决方案中，表面645由实心(完整)圆柱形面形成。在图21、22的解决方案中，表面645为平坦的，与电池的壁641a和641b相对。因此，可预见，在一个所述电池(例如64或64')的前方，每一复合体(3)或凹部(9)被镀敷成与电池进行表面接触，且在其间没有流体的换气(强制)循环。
使第一和第二流体的流动交叉(始终不混合)可进一步提高热交换效率。
此外，为了对抗一个所谓电池64'的热传递，在方形电池的解决方案(图21、22)中建议将绝热块79插入两个复合体(3)或凹部(9)自身之间，从而插入两个所谓电池64'之间。
在图23中的解决方案中，呈现了先前解决方案(图21、22)的特性，增加了电绝缘片91，每个电绝缘片插入一个结构1与一个电池64′之间。
如果复合体(3)或凹部(9)的MCP是导电的，那么电绝缘片91的目的在于避免短路。取决于MCP的特性并且还取决于所需的效应：所需或非所需的电绝缘，不必放置此组件。
如果提供电绝缘片91，那么元件1、91、64'之间的接触表面平坦且连续将有利于电绝缘的有效性；因此，建议在电绝缘片91的两个相对侧和结构1(复合体3或凹部9)面向相邻电绝缘片91的侧上设置平坦表面；参见图23。
在图24中，“冷却板”69在两个相对侧上包围被视为整体的一组电池64'。每一冷却板69被呈现为一组彼此平行且流体F循环通过的管或管道690，所述流体F适于通过管690的材料与电池64'进行热交换，所述材料可以是合成橡胶或金属(例如，铝，因为其为导热的)。
因此，如上文：
-可经由沿着其循环的流体F(此处在690管中)来对电池64’进行热管理，且
-通过每一冷却板的材料，电池64'与流体F进行热接触。
如在其它实例中，取决于循环流体的温度及因此在电池64'与流体F之间形成的热梯度，可因此加热或冷却被视为整体的一组电池64'。
将理解，管690对应于前述导管或通道71。
管690可在每一侧或每一组上彼此平行。
所述管还可被布置成仅面向被视为整体的一组电池64'的一侧，如在图18中的实例中的冷却板69的状况。
在图25中，已经说明图1的解决方案的另一变型，其呈现了解决方案的所有特性，且具有以下添加，规定了如果图25的视图为部分的，那么其可由对称性补充；缺少的部分同样地使可见部分完整。
在此解决方案中，电池组33包括电池的若干组合件或群组(此处两个33a、33b)。电池64'的群组33a、33b在X方向上对准。电池64'各自具有电气连接端子331(阳极/阴极)。
如在图1的状况下，盒530在若干侧面上并且优选地在环绕电池的群组33a、33b的整个周长上延伸，所述盒因此具有其复合体结构，每一复合体结构含有刚性结构化基质中的至少一种相变材料(MCP)。
因此，围绕结合在一起的一组电池，通过以下各者，包含MCP的结构1将有利地在至少两个相对横向侧上(如在图18中以截面展示的侧面上)延伸，
-通过与一个所述热绝缘体61(或29)耦合而确保就热屏障而言的尺寸与效率之间的相关折中，
-且允许保留其它侧面，尤其是用于与电池进行热交换的(至少)侧面(不具有MCP材料)，及用于电池1的连接端子的另一侧面。
然而，在拐角处，视需要，与连通通路59交叉的拐角块57可各自插入在两个连续结构1之间以将其结合在一起。上文提及的流体F在此处循环。
视需要，沿着壳体的相关侧面，与连通通路590交叉的块570可各自插入在两个连续结构1之间以使其接合在一起。上文提及的流体F将在此处循环。块570可与拐角块57相同，除了连通通路的定向以外：用于所提及的连通通路590的轴向定向，用于所提及的连通通路59的倾斜定向。
此解决方案的另一特异性在于其包含：
-除了外壳530形成的热屏障之外：
--所述热屏障因此在若干侧面上包围其中布置了电池组的电池64'的内部体积，且
--所述热屏障的结构1延迟或促进热流自体积传播出来或传播到所述体积中，
-一个或多个热交换元件69、340，其由金属或聚合物制成且适合于与电池进行热交换的热交换流体循环通过所述热交换元件，如已针对上文称作冷却板的元件69所解释。如前所述，热交换流体可为热载体或制冷剂。
因此，即使图25不展示上述解决方案，但热交换元件340可由冷却板69替换(或甚至假设由所述冷却板使其完整)，所述冷却板被放置成与除了壳体的端子331和壁1的侧面以外的侧面相对，且因此可能(放置)在电池下方，如中所图21到23中所展示。
在具有热管理结构1(其各自包括复合体)和热交换元件340(具有或不具有冷却板69)的解决方案中，除了热交换元件340a(图25)以外，热交换元件340不含有MCP：其并非热屏障元件，而是布置成“主要”与电池进行热交换的热交换器：直接接触电池或至少与电池进行热接触并且插入于电池与外围热管理结构1之间，所述热交换元件340a可插入于电池的两个连续群组33a、33b之间且可含有在上文被称作MCP 5/基质7的热绝缘体和/或复合体，以在过度加热一个所述群组的情况下打破热链。
如图1、25中所说明，围绕外围结构1，将有效地找到热绝缘体61或29(PIV)，因此在结构1的MCP发挥作用之前，使将首先对抗外部环境360的热屏障(至少一层的热绝缘体)完整。
关于所述热交换流体F，可具有不混合的若干流体F1、F2，即：
-用于通道11的第一流体F1，其对应于上文提及的流体F(参见连接结构1的虚线，图25)，及
-第二流体F2(优选地为先验液体)，其预期在热交换元件340中或在冷却板69中循环。
接着可设想调换图21中所说明的两回路解决方案，其中：
-流体回路73，如果存在冷却板69，那么保持流体回路，或其中流体将为F2并且冷却板69将由热交换元件340替换(如在图25中，其中在元件340之间或在元件340/340a之间标有箭头的粗体线图示了流体F2在这些元件之间穿过)，及
-回路77，其中(如图25)流体将为F1，所述流体将在热管理结构1中在通道11中而非在两个电池64'(如图21)之间的核心中而是在被视为在一起的若干组电池的外围中循环。
尽管具有自身限定通道壁13的集成的凹陷11的解决方案是非常相关的(质量增益，简单的制造过程，缩减的厚度)，但可实现结构1和/或热交换元件340/340a和/或冷却板69，尤其在具有64'电池的热交换情形中(如在结合图1和25呈现的解决方案中)：
-不具有集成的凹陷11，其中如上所述的个别复合体3优选地由具有导管350的罩盖21补充、插入于其间并且由优选的导热的填料351固持在适当位置(参见图25)，或
-具有集成的凹陷11，且因此如上文所提及的复合体3仍个别地优选地由罩盖21补充并且插入于其间，导管350放置在将固持其的凹陷11中(参看图26)。
所讨论的流体(上文所提及的F或F1)可在这些导管350中循环。

Claims (14)

1.一种组合件，其包括：
-车辆电池组(33，33')，其包含电池(64，64')，
-外壳，其环绕所述电池组，以及
-若干结构(1)，其用于对所述电池组进行热管理，所述结构个别地包括至少一种相变材料(5)，所述相变材料环绕适合于使流体循环的至少一个导管(13，39，47，350)，所述导管连接到用于所述流体(15，F，F1，F2)的流体入口(17)和流体出口(19)，
其特征在于：
-所述结构(1)在所述电池(64')的第一侧上限定或加衬所述外壳的侧壁，并且
-所述组合件进一步包括：
--冷却板(69)，通过所述冷却板适于与所述电池(64')进行热交换的热交换流体能循环，所述冷却板(69)安置在所述电池的不同于所述第一侧的第二侧(643)上以用于与所述电池(64')进行热交换，和/或
--一个或多个热交换元件(340)，通过所述热交换元件适于与所述电池进行热交换的热交换流体能循环，所述热交换元件(340)插入于所述电池(64')的所述第一侧与所述结构(1)之间。
2.根据权利要求1所述的组合件，其特征在于，所述相变材料(5)处于刚性结构化基质(7)中，使得形成复合体，无论所含有的所述相变材料的相位如何，所述复合体都为自撑式的，所述复合体被塑形成局部地在外部呈现至少一个凹陷(11)，所述凹陷自身限定对应于所述至少一个导管(13，39，47，350)的通道壁(13)，所述导管适合于使流体循环。
3.根据权利要求1或2所述的组合件，其包括块(57，59)，所述块各自插入于连续地安置的所述结构(1)中的两个之间，所述结构使所述块接合且所述结构被横穿，以用于通过在所述连续结构(1)的所述导管之间连通的通路(59)来使所述流体循环。
4.根据权利要求3所述的组合件，其特征在于，所述块为布置在所述外壳的拐角处的拐角块(59)。
5.根据单独的权利要求2或权利要求2和权利要求3或4中的一项所述的组合件，其特征在于，所述结构(1)个别地包括罩盖(21)，所述罩盖包括：
-附加的复合体(30)，其含有刚性结构化基质(7)中的至少一种相变材料(5)，使得无论所含有的所述相变材料的所述相位如何，所述附加的复合体都为自撑式的，和/或
-塑料或金属袋(90)，其为气密的并且在部分内部真空下，所述塑料或金属袋具有由所述内部真空维持的形状，所述罩盖(21)与所述复合体(3)以液密方式固定。
6.根据权利要求5所述的组合件，其特征在于，所述罩盖(21)被塑形成局部地具有至少一个细长的凹陷(11)：
-所述凹陷自身限定适合于流体流的附加的通道壁(13)，以及
-所述凹陷在接触界面处使所述复合体(3)的所述通道壁完整并且横向地闭合。
7.根据单独的权利要求2或权利要求2和权利要求3到6中的一项所述的组合件，其特征在于，所述刚性结构化基质(7)包括弹性体或纤维。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合件，其特征在于，所述刚性结构化基质(7)包括石墨毡。
9.根据单独的权利要求5或权利要求5和权利要求6到8中任一项所述的组合件，其进一步包括用于使所述流体循环的护层(41)，所述护层：
-连接到所述流体入口(17)和流体出口(19)，
-集成楔入若干所述凹陷(11)中的若干细长的凹口(47)，
-固定在所述至少一个罩盖(21)与所述复合体(3)之间，
-横向于所述凹口(47)的一般延长方向，占据所述以下各者的累计截面的30％与100％之间的闭合截面：
--至少一个罩盖(21)，以及
--复合体(3)，以及
-横向于所述一般延长方向，所述凹口(47)占据所述护层(41)的较小截面，优选地在所述护层的全部截面的5％与20％之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组合件，其特征在于，在至少两个连续电池(64')之间，存在其中插入了与所述电池进行热交换的至少一个所述结构(1，340a)的空间(75)，所述结构因此安置在所述电池之间的所述空间(75)内。
11.根据单独的权利要求2或权利要求2和权利要求3到10中的一项所述的组合件，其特征在于，每一复合体(3)具有与所述电池(64，64')相对的连续完整的表面(645)，以用于与所述电池进行非离散热交换。
12.根据权利要求11所述的组合件，其特征在于，与一个所述电池(64，64')相对，每一复合体(3)与所述电池接触，且在其间无换气流体循环。
13.根据前述权利要求中任一项所述的组合件，其特征在于，所述外壳限定热屏障：
-所述热屏障在若干侧面上包围其中安置了所述电池组的所述电池(64')的内部体积，以及
-所述热屏障的限定或加衬其侧壁的所述结构(1)延迟或促进热流从所述体积传播出来或朝向所述体积传播热流。
14.根据前述权利要求中任一项所述的组合件，其进一步包括在外部加衬所述结构(1)的绝热壁(29，61)。
CN201980062438.3A 2018-08-31 2019-09-02 具有流体通道的热管理结构 Active CN112997044B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1857878A FR3085469B1 (fr) 2018-08-31 2018-08-31 Structure de gestion thermique a canaux integres
FR1857878 2018-08-31
PCT/FR2019/052012 WO2020044001A1 (fr) 2018-08-31 2019-09-02 Structure de gestion thermique a canaux de fluide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112997044A true CN112997044A (zh) 2021-06-18
CN112997044B CN112997044B (zh) 2023-03-17

Family

ID=65201243

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980062438.3A Active CN112997044B (zh) 2018-08-31 2019-09-02 具有流体通道的热管理结构
CN201980063159.9A Active CN112771345B (zh) 2018-08-31 2019-09-02 具有集成通道的热管理结构

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980063159.9A Active CN112771345B (zh) 2018-08-31 2019-09-02 具有集成通道的热管理结构

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20210320344A1 (zh)
EP (2) EP3844452B1 (zh)
CN (2) CN112997044B (zh)
FR (1) FR3085469B1 (zh)
WO (2) WO2020044002A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3097375A1 (fr) * 2019-06-11 2020-12-18 Hutchinson Boitier de gestion thermique d'une batterie
DE102020110906A1 (de) 2020-04-22 2021-10-28 FRÖTEK Vermögensverwaltung GmbH Batteriegehäuse
DE102020127689A1 (de) 2020-10-21 2022-04-21 Audi Aktiengesellschaft Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellenvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzellenvorrichtung
WO2022144453A1 (en) * 2021-01-04 2022-07-07 Eaton Intelligent Power Limited High-efficiency thermal management system and thermal exchange device
US20220302520A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 Beam Global Phase change composite apparatus for battery packs and methods of making
DE102021205748A1 (de) 2021-06-08 2022-12-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriesystem und Kraftfahrzeug
CN113375493B (zh) * 2021-06-29 2022-02-15 哈尔滨工业大学 一种新型多级板式集储换热一体相变储释热装置
DE102021132608A1 (de) * 2021-12-10 2023-06-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul und Batteriesystem Batteriemodul und Batteriesystem mit durch hitzebeständige Trennplatte getrennten Batteriezellen
FR3134481A1 (fr) * 2022-04-07 2023-10-13 Akwel Unité de batterie pour véhicule automobile hybride ou électrique.
WO2023217786A1 (fr) * 2022-05-10 2023-11-16 Universite Paris-Est Creteil Val De Marne Batteries pourvues d'un systeme de gestion thermique comprenant des materiaux a changement de phase
DE102022114566A1 (de) * 2022-06-09 2023-12-14 Man Truck & Bus Se Doppelwandiges Batteriegehäuse mit offenem Profil

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110159340A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Industrial Technology Research Institute Protection structure forthermal dissipation and preventing thermal runaway diffusion in battery system
CN104617350A (zh) * 2015-01-04 2015-05-13 华中科技大学 一种基于包芯结构复合相变储热层的动力电池冷却系统
CN104900937A (zh) * 2010-07-07 2015-09-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有相变材料的电池
CN106684285A (zh) * 2017-03-07 2017-05-17 上海工程技术大学 一种用于电池组的格栅状复合散热装置
CN107069144A (zh) * 2017-06-22 2017-08-18 西安科技大学 一种电动汽车电池温度调节系统及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013214354A (ja) * 2010-07-30 2013-10-17 Panasonic Corp 電池モジュール
US9905821B2 (en) * 2010-11-15 2018-02-27 Volkswagen Ag Vehicle battery packaging
US20140158340A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-12 Caterpillar Inc. Active and passive cooling for an energy storage module
US9410746B2 (en) * 2013-03-20 2016-08-09 Basf Se Temperature-regulating element
FR3015780A3 (fr) 2013-12-23 2015-06-26 Renault Sa Systeme de maintien en temperature d'une batterie.
US20160006088A1 (en) * 2014-07-01 2016-01-07 Embry-Riddle Aeronautical University, Inc. Battery thermal management for hybrid electric vehicles using a phase-change material cold plate
CN204257784U (zh) * 2014-11-26 2015-04-08 陈曦 一种夹心结构动力电池热管理装置
US10128550B2 (en) * 2015-01-30 2018-11-13 Consortium de Recherche BRP—Universite de Sherbrooke S.E.N.C. Battery pack containing phase change material
FR3039561B1 (fr) * 2015-07-31 2017-07-28 Commissariat Energie Atomique Structure composite pour le stockage d'energie thermique
FR3040210B1 (fr) * 2015-08-20 2019-09-06 Hutchinson Ensemble modulaire pour stockeur ou batterie
FR3048768B1 (fr) 2016-03-11 2020-10-30 Hutchinson Barriere thermique en particulier pour une batterie ainsi pourvue
CN205723874U (zh) * 2016-03-23 2016-11-23 广东工业大学 一种电池模组加热装置
CN106252787B (zh) * 2016-10-18 2019-03-15 广东工业大学 一种基于相变材料和空气耦合冷却的电池热管理系统
KR20180083140A (ko) * 2017-01-12 2018-07-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 하우징 및 이를 포함하는 배터리 팩
FR3063137B1 (fr) * 2017-02-23 2021-05-21 Valeo Systemes Thermiques Echangeur thermique et dispositif de regulation thermique d’au moins un element de stockage d’energie electrique
DE102017211529A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Mahle International Gmbh Einsatzrohr für den Eintrittskanal eines Plattenwärmetauschers
US20200036067A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 GM Global Technology Operations LLC Battery module and method of forming a battery module housing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110159340A1 (en) * 2009-12-25 2011-06-30 Industrial Technology Research Institute Protection structure forthermal dissipation and preventing thermal runaway diffusion in battery system
CN104900937A (zh) * 2010-07-07 2015-09-09 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有相变材料的电池
CN104617350A (zh) * 2015-01-04 2015-05-13 华中科技大学 一种基于包芯结构复合相变储热层的动力电池冷却系统
CN106684285A (zh) * 2017-03-07 2017-05-17 上海工程技术大学 一种用于电池组的格栅状复合散热装置
CN107069144A (zh) * 2017-06-22 2017-08-18 西安科技大学 一种电动汽车电池温度调节系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210188128A1 (en) 2021-06-24
CN112997044B (zh) 2023-03-17
US20210320344A1 (en) 2021-10-14
FR3085469B1 (fr) 2022-12-16
CN112771345A (zh) 2021-05-07
WO2020044002A1 (fr) 2020-03-05
CN112771345B (zh) 2023-01-13
WO2020044001A1 (fr) 2020-03-05
EP3844452B1 (fr) 2022-09-14
EP3844452A1 (fr) 2021-07-07
FR3085469A1 (fr) 2020-03-06
EP3844451A1 (fr) 2021-07-07
EP3844451B1 (fr) 2022-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112997044B (zh) 具有流体通道的热管理结构
EP2955780B1 (en) Battery pack with enhanced safety against leakage of liquid-phase refrigerant
US20170365895A1 (en) Energy storage system with heat pipe thermal management
EP2650960B1 (en) Cooling element having improved assembly productivity and battery modules including same
KR101326086B1 (ko) 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
WO2011092773A1 (ja) 電池モジュール
CA2531302A1 (en) Thermally managed battery enclosure for electric and hybrid electric vehicles
CN105280850B (zh) 一种智能热管理防水型动力电池箱
JP7091971B2 (ja) 電池ユニット
CN102447146A (zh) 用于可再充电能量存储系统组件的集成式热量和结构管理
KR101545166B1 (ko) 전지셀 냉각 부재
US11231237B2 (en) Assembly and articulated panel, for thermal insulation
CN113745729A (zh) 电池的直接温度调节
JP6148066B2 (ja) 熱交換器
KR101623251B1 (ko) 이차 전지모듈의 냉각시스템
WO2020179355A1 (ja) 組電池
CN216698599U (zh) 箱体、电池以及用电装置
JP4706173B2 (ja) 燃料電池スタック
CN114207913A (zh) 用于电池单元的具有热控外壳的组合件
CN216120476U (zh) 一种具有相变蓄热液冷式电池组散热装置
CN220544161U (zh) 隔板、电池包和用电设备
JP2013161598A (ja) バッテリ装置及びバッテリ加熱システム
US20240059120A1 (en) Battery cooling unit intermediate plate with continuous and discontinuous ribs
WO2013115251A1 (ja) バッテリ装置及びバッテリ加熱システム並びに車両
JP2021150091A (ja) 熱交換器

Legal Events

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