CN208352479U - 车辆牵引用电池组件 - Google Patents

车辆牵引用电池组件 Download PDF

Info

Publication number
CN208352479U
CN208352479U CN201820339248.4U CN201820339248U CN208352479U CN 208352479 U CN208352479 U CN 208352479U CN 201820339248 U CN201820339248 U CN 201820339248U CN 208352479 U CN208352479 U CN 208352479U
Authority
CN
China
Prior art keywords
traction
shell
cooling passage
modelling feature
cell
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.)
Active
Application number
CN201820339248.4U
Other languages
English (en)
Inventor
布莱恩·约瑟夫·罗伯特
阿尔瓦罗·马西亚
肯特·斯奈德
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.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies 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 Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Application granted granted Critical
Publication of CN208352479U publication Critical patent/CN208352479U/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
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • 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
    • H01M10/64—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
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • 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
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • 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
    • H01M50/204—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
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch 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
    • H01M50/249—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种车辆牵引用电池组件，其包括：牵引用电池单元；壳体，壳体限定腔以接收牵引用电池单元且具有限定第一造型特征的第一侧；以及热板，热板用于邻近牵引用电池单元定位且限定冷却液通道，冷却液通道的大小设定成经由第一造型特征与壳体接合，从而牵引用电池单元与流动通过冷却液通道的冷却液热连通。本实用新型还提供另外两种车辆牵引用电池组件。本实用新型提供一种车辆牵引用电池组件，以至少实现协助管理车辆中的高压电池部件、系统及单个电池单元的温度。

Description

车辆牵引用电池组件
技术领域
本公开涉及用于车辆中所使用的牵引用电池单元的热管理组件。
背景技术
诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、轻度混合动力电动车辆(MHEV)或全混合动力电动车辆(FHEV)的电气化车辆包含能量存储装置(诸如高压(HV)电池)作为车辆的推进源。HV电池可包括帮助管理车辆性能和操作的部件和系统。HV电池可包括在电池单元终端和互连汇流条之间电互连的一个或多个电池单元阵列。HV电池和周围环境可包括热管理系统以帮助管理HV电池部件、系统及单个电池单元的温度。
实用新型内容
本实用新型提供一种车辆牵引用电池组件，以至少实现协助管理车辆中的高压电池部件、系统及单个电池单元的温度。
根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆牵引用电池组件，其包括：牵引用电池单元；壳体，壳体限定腔以接收牵引用电池单元且具有限定第一造型特征的第一侧；以及热板，热板用于邻近牵引用电池单元定位且限定冷却液通道，冷却液通道的大小设定成经由第一造型特征与壳体接合，从而牵引用电池单元与流动通过冷却液通道的冷却液热连通。
根据本实用新型的一个实施例，第一造型特征为蛇形的或S形的。
根据本实用新型的一个实施例，第一造型特征在截面平面图上是城堡形状。
根据本实用新型的一个实施例，壳体为多层的且包括第一聚合物层、第二聚合物层、以及设置在第一聚合物层和第二聚合物层之间的铝层。
根据本实用新型的一个实施例，牵引用电池单元进一步包括由第二聚合物层保持的单元电极结构，其中，第一造型特征限定用于冷却液通道的间隔以在由单元电极结构限定的区域内延伸，从而增强与单元电极结构的热连通。
根据本实用新型的一个实施例，壳体进一步具有限定第二造型特征的第二侧，第二造型特征的大小设定成与另一个热板的另一个冷却液通道接合。
根据本实用新型的一个实施例，热板进一步限定冷却液通道入口和冷却液通道出口，且其中，冷却液通道入口和冷却液通道出口中的每个设置在热板的相同侧。
根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆牵引用电池组件，其包括：牵引用电池单元；壳体，壳体限定大小设定成接收牵引用电池单元的腔且在壳体的相对面中的每个上限定造型特征；以及第一间隔件和第二间隔件，第一间隔件和第二间隔件设置在壳体的任一侧上且每个限定冷却液通道，冷却液通道的大小设定成促进与造型特征中的一个接合。
根据本实用新型的一个实施例，牵引用电池单元包括单元电极结构，且其中，与冷却液通道接合的造型特征进一步限定为使得冷却液通道中的一个在由单元电极结构限定的区域内延伸。
根据本实用新型的一个实施例，壳体包括设置在两个聚合物层之间的铝层以在结构上加强整体的车辆牵引用电池组件。
根据本实用新型的一个实施例，冷却液通道限定截面平面图上的第一城堡形状，且造型特征经限定为形成偏离第一城堡形状的截面平面图上的第二城堡形状，以便于流动通过冷却液通道的冷却液与牵引用电池单元之间的热连通。
根据本实用新型的一个实施例，牵引用电池单元为袋式电池单元和棱柱形电池单元中的一个。
根据本实用新型的一个实施例，冷却液通道中的每个包括设置在相应的间隔件的相同侧上的入口和出口。
根据本实用新型的一个实施例，牵引用电池单元包括单元电极结构，单元电极结构具有层以限定第三造型特征和第四造型特征，且其中，壳体的造型特征通过在单元电极结构上用力按压壳体第一侧和壳体第二侧形成，从而壳体的造型特征由第三造型特征和第四造型特征限定。
根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆牵引用电池组件，其包括：电池单元组件，每个电池单元组件包括设置在外壳内的电池单元，外壳中的每个在第一侧限定第一造型特征且在第二侧限定第二造型特征；以及多个热板，多个热板中的每个设置在电池单元组件中的两个之间且限定冷却液通道用于与第一造型特征和第二造型特征接合，从而流动通过冷却液通道的冷却液与相应的电池单元热连通。
根据本实用新型的一个实施例，电池单元包括具有层的电池组电极结构以限定第三造型特征和第四造型特征，且其中，第一造型特征和第二造型特征通过在电池组电极结构上按压第一侧和第二侧形成，从而第一造型特征和第二造型特征可通过第三造型特征和第四造型特征限定。
根据本实用新型的一个实施例，冷却液通道限定一个或多个引导器以引导冷却液在第一方向和第二方向之间流动。
根据本实用新型的一个实施例，外壳中的每个包括第一聚合物层、第二聚合物层、以及设置在第一聚合物层和第二聚合物层之间的铝层。
根据本实用新型的一个实施例，冷却液通道限定截面平面图上的第一城堡形状，其中，第一造型特征和第二造型特征中的每个限定截面平面图上的第二城堡形状，且其中，冷却液通道的第一城堡形状部分和造型特征的第二城堡形状部分彼此偏离，从而热板和外壳彼此接合以加强流动通过冷却液通道的冷却液与电池单元之间的热传递。
根据本实用新型的一个实施例，热板中的每个进一步限定设置在热板的相同侧的冷却液通道入口和冷却液通道出口。
一种车辆牵引用电池组件包括牵引用电池单元、壳体和热板。壳体限定腔以接收牵引用电池单元并具有限定第一造型特征的第一侧。热板用于邻近牵引用电池单元定位并且限定冷却液通道，冷却液通道的大小设定成可经由第一造型特征与壳体接合，从而牵引用电池单元与流动通过冷却液通道的冷却液热连通。第一造型特征可为蛇形或S形。第一造型特征可在截面平面图上呈现城堡形状。壳体可为多层并可包括第一聚合物层、第二聚合物层以及设置在聚合物层之间的铝层。牵引用电池单元可进一步包括由第二聚合物层保持的单元电极结构。第一造型特征可限定用于冷却液通道的间隔以在由单元电极结构限定的区域内延伸，从而增强与其的热连通。壳体可进一步具有限定第二造型特征的第二侧，第二造型特征的大小设定成可与另一个热板的另一个冷却液通道接合。热板可进一步限定冷却液通道入口和冷却液通道出口。冷却液通道入口和冷却液通道出口中的每个可设置在热板的相同侧。
一种车辆牵引用电池组件包括牵引用电池、壳体、以及第一间隔件和第二间隔件。壳体限定大小设定成接收牵引用电池单元的腔并在壳体的相对面中的每个上限定造型特征。第一间隔件和第二间隔件设置在壳体的任一侧且每个限定冷却液通道，冷却液通道的大小设定成便于与造型特征中的一个接合。牵引用电池单元可包括单元电极结构。造型特征可经进一步限定使冷却液通道中的一个在由单元电极结构限定的区域内延伸。壳体可包括设置在两个聚合物层之间的铝层以在结构上加强整体组件。冷却液通道可限定截面平面图上的第一城堡形状，且造型特征可限定成形成偏离第一城堡形状的截面平面图上的第二城堡形状，以促进流动通过冷却液通道的冷却液与牵引用电池单元之间的热连通。牵引用电池单元可为袋式电池单元和棱柱形电池单元中的一个。冷却液通道中的每个可包括设置在相应的间隔件的相同侧上的入口和出口。牵引用电池单元可包括单元电极结构，单元电极结构具有层以限定第三造型特征和第四造型特征。壳体的造型特征可通过在单元电极结构上用力按压壳体第一侧和壳体第二侧形成，从而壳体的造型特征由第三造型特征和第四造型特征限定。
一种车辆牵引用电池组件包括电池单元组件和多个热板。电池单元组件中的每个包括设置在外壳内的电池单元。外壳中的每个在第一侧上限定第一造型特征且在第二侧上限定第二造型特征。多个热板中的每个设置在电池单元组件中的两个之间并且限定冷却液通道用于与第一造型特征和第二造型特征接合，从而流动通过冷却液通道的冷却液可与相应的电池单元热连通。电池单元可包括单元电极结构，单元电极结构具有层以限定第三造型特征和第四造型特征。第一造型特征和第二造型特征可通过在单元电极结构上用力按压第一侧和第二侧形成，从而第一造型特征和第二造型特征由第三造型特征和第四造型特征限定。冷却液通道可限定一个或多个引导器以引导冷却液在第一方向和第二方向之间流动。外壳中的每个可包括第一聚合物层、第二聚合物层以及设置在期间的铝层。冷却液通道可限定截面平面图上的第一城堡形状。第一造型特征和第二造型特征中的每个可限定截面平面图上的第二城堡形状。冷却液通道的第一城堡形状部分和造型特征的第二城堡形状部分可相互偏离，从而热板和外壳彼此接合以增强流动通过冷却液通道的冷却液与电池单元之间的热传递。热板中的每个可进一步限定设置在热板的相同侧上的冷却液通道入口和冷却液通道出口。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的车辆牵引用电池组件能够协助管理车辆中的高压电池部件、系统及单个电池单元的温度。
附图说明
图1是示出电池电动车辆的示例的示意图。
图2是车辆牵引用电池组件的一部分的分解立体图。
图3是图2中的车辆牵引用电池组件的一部分的示例的截面平面图。
图4是图2中的车辆牵引用电池组件的一部分的另一示例的截面平面图。
图5是图2中的车辆牵引用电池组件的一部分的又一个示例的截面平面图。
图6是车辆牵引用电池单元组件的一部分的示例的分解立体图。
图7是图6中的车辆牵引用电池单元组件的一部分的示例的立体图。
具体实施方式
在本文中描述本实用新型的实施例。但是应了解，所公开的实施例仅是示例且可以各种及替换的形式体现。附图不一定按照比例绘制，一些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能方面的细节不应理解为限制，而是仅作为教导本领域技术人员如何以不同的方式实践本公开的代表性基础。如本领域技术人员将了解，参照任何一个附图所示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图所示的特征结合以产生未详细示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可以期望与本实用新型的教导一致的特征的各种组合和修改。
图1描绘了PHEV的示意图的一个示例。车辆12可包括一个或多个机械连接至混合变速器16的电机14。电机14中的每个能够作为马达或发电机操作。另外，混合变速器16机械连接至发动机18。混合变速器16还机械连接至与车轮22机械连接的驱动轴20。电机14可在发动机18开启或关闭时提供推进以及减速能力。电机14还可作为发电机操作并通过回收在摩擦制动系统中通常作为热量损失的能量来提供燃料经济效益。由于车辆12可在某些情况下以电动模式操作，所以电机14还可提供降低的污染物排放。
牵引用电池或电池组24存储可供电机14使用的能量。牵引用电池24通常从一个或多个电池单元阵列(有时指牵引用电池24内的电池单元堆)提供高电压直流(DC)输出。电池单元阵列可包括一个或多个电池单元。牵引用电池24通过一个或多个接触器(未示出)电连接至一个或多个电力电子模块26。一个或多个接触器打开时将牵引用电池24与其他部件隔离，关闭时将牵引用电池24连接至其他部件。电力电子模块26还电连接至电机14并提供在牵引用电池24与电机14之间双向传递电能的能力。例如，一般的牵引用电池24可提供DC电压，同时电机14可需要三相AC电压来运作。电力电子模块26可将DC电压转换成电机14所需的三相AC电压。在再生(regenerative)模式中，电力电子模块26可将来自作为发电机的电机14的三相AC电压转换成牵引用电池24所需的DC电压。本文的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合变速器16可为连接至电机14的齿轮箱，且发动机18可不存在。
除了提供用于推进的能量，牵引用电池24还可向其他车辆电动系统提供能量。一般的系统可包括将牵引用电池24的高压DC输出转换成与其他车辆负载兼容的低压DC电源的DC/DC转换器模块28。其他高电压负载，比如压缩器和电加热器，可直接连接至高电压而无需使用DC/DC转换器模块28。在一般车辆中，低压系统电连接至辅助电池30(例如，12V电池)。
电池电控模块(BECM)33可与牵引用电池24连通。BECM 33可作为牵引用电池24的控制器，并且还可包括电子监控系统，用来管理牵引用电池24的每个电池单元的温度和充电状态。牵引用电池24可具有温度传感器31，比如热敏电阻或其他温度计。温度传感器31可与BECM 33连通以提供关于牵引用电池24的温度数据。
车辆12可通过外部电源36再充电。外部电源36可为电插座。外部电源36可电连接至电动车辆供应设备(EVSE)38。EVSE 38可提供电路和控件以调节和管理电源36与车辆12之间的电能转移。外部电源36可向EVSE 38提供DC或AC电力。EVSE 38可具有充电连接器40，用于插入车辆12的充电端口34中。充电端口34可为任何类型的端口，其构造成将电力从EVSE 38转移至车辆12。充电端口34可电连接至充电器或车载电力转换模块32。电力转换模块32可调节从EVSE 38供应的电力以向牵引用电池24提供适当的电压和电流水平。电力转换模块32可与EVSE 38配合以协调向车辆12的电力输送。EVSE连接器40可具有与充电端口34的对应凹槽匹配的插脚。
所讨论的各种部件可具有一个或多个相关联的控制器以控制和监控部件的操作。控制器可经由串行总线(例如，控制器区域网络(CAN))或经由分立导体进行通信。
牵引用电池24的电池单元(比如棱柱形或袋式单元)可包括将存储的化学能转换成电能的电化学元件。棱柱形或袋式电池组可包括外壳、正电极(阴极)和负电极(阳极)。电解质可使离子在放电期间在阳极和阴极之间移动，然后在充电期间返回。终端可允许电流流出电池供车辆使用。当位于具有多个电池单元的阵列中时，每个电池单元的终端可与彼此相邻的相对终端(正极和负极)对齐，且汇流条可有助于加强多个电池单元之间的串联。电池单元还可平行布置，从而相似的终端(正极和负极，或负极和负极)可彼此相邻。例如，两个电池单元可设有彼此相邻的正极终端，且接下来的两个单元可设有彼此相邻的负极终端。在该示例中，汇流条可接触所有四个单元的终端。
热板与电池单元的表面之间的配合表面的接触是可影响电池热管理系统内的热传递的因素，并且尤其是关于热板与电池单元之间的传导。匹配表面可因表面公差和/或可能导致部件之间的间隙的部件不规则性而不均匀。
图2示出了本文中通常称为牵引用电池组件100的牵引用电池组件的一部分的分解视图。牵引用电池组件100的该部分包括第一电池组件106、第二电池组件108和第一热板110。第一热板110还可称作间隔件或冷板。第一电池组件106和第二电池组件108中的每个可包括外壳114，外壳114限定接收电池单元116的腔。每个外壳114还可称作壳体或外包装封壳，且可根据封装在其中的电池单元的类型而为刚性或柔性的。第一电池组件106和第二电池组件108中的每个可包括多个电池单元116，比如十到二十个。多个电池单元组件可彼此电连接并形成阵列。可在电池单元116之间设置附加的热板，如下面进一步所述。例如，电池单元116可为袋式电池单元或棱柱形电池单元。每个电池单元116包括第一终端120和第二终端122。外壳114中的每个进一步限定造型特征126。电池单元116可在操作期间产生需要热管理的热量，比如根据周围环境状况的外部加热或冷却输入。第一热板110可有助于管理每个电池单元116的热状况。
例如，第一热板110可限定冷却液通道130。冷却液通道130可具有接收冷却液的入口111和用于排出冷却液以流动通过的出口113。入口111和出口113可位于第一热板110的相同侧。冷却液通道130的形状在各种构型中设定成增强热传递但不防止冷却液流动，比如分形构造或分支。在图2中，冷却液通道130所示为蛇形或S形。冷却液通道130可由第一热板110限定以从其主体向外延伸。第一热板110和电池单元116可彼此设置成使得流动通过冷却液通道130的冷却液与相邻的电池单元116热连通，从而增强热传递。
冷却液通道130可包括多个引导器(router)以帮助引导冷却液从第一方向流动至第二方向。例如，冷却液通道130可包括一个或多个引导器134以帮助冷却液流在第一方向(由箭头136表示)和第二方向(由箭头138表示)之间转换。
图3到图5示出了热板和电池单元组件的示例性构型的截面平面图。每个外壳114将相应的电池单元116保持于其中。在图3中，所示冷却液通道130和造型特征126彼此偏离，从而第一热板110和外壳114可彼此接合。例如，造型特征126由外壳114限定用于插入冷却液通道130的一些部分之间。冷却液通道130和造型特征126中的每个可限定从截面平面图观察的栏杆形状构型。每个电池单元116可包括设置在外壳114内的电池单元电极结构148。电池单元电极结构148可包括阳极、阴极、隔膜和电解质，以使离子在放电期间可在阳极和阴极之间移动，并随后在充电期间返回。
图4示出了示例性构型的截面平面图，其中，外壳114包括层。例如，外壳114可包括第一聚合物层150、铝层152和第二聚合物层158。第一聚合物层150可作为保护层操作以将内部结构隔离并对铝层152进行电隔离。铝层152可用于在结构上加强整个袋式组件。第二聚合物层158可用于将电池单元电极结构148与铝层152隔离，以及在组装袋式电池单元时用作边缘密封层。一个或多个层从截面平面图观察可为城堡形状或与冷却液通道130偏离，从而在相应的热板与相应的外壳接合时冷却液通道130更靠近电池单元电极结构148。例如，城堡形状可类似于城堡护栏的形状。可选地，造型特征126可限定用于冷却液通道130的间隔160以在由电池单元电极结构148限定的区域内延伸，从而进一步加强在冷却液通道130内流动的冷却液与单元电极结构之间的热传递。
图5示出了示例性构型的截面平面图，其中，一个外壳114的第一侧和第二侧中的每个限定造型特征126以与相邻的热板接合。在该示例中，第二热板164所示邻近第一电池组件106或第二电池组件108。第二热板164在结构上可与第一热板110相似。例如，第二热板164可限定冷却液通道168用于与造型特征126接合，从而第一热板110和第二热板164可有助于管理设置在其间的电池单元的热状况。
图6和图7示出了称为牵引用电池单元组件200的牵引用电池单元组件的一部分的另一个示例。牵引用电池单元组件200包括袋式电池单元壳的第一侧204、袋式电池单元壳的第二侧206、电池单元电极结构208、第一终端210和第二终端212。第一侧204和第二侧206可为聚合物材料，其具有可塑特性以便于成型按压操作。成型按压操作的示例包括变形、压印及真空密封。电池单元电极结构208可包括阳极、隔膜、阴极、隔膜和电解质，以使离子在放电期间可在阳极和阴极之间移动，并随后在充电期间返回。电池单元电极结构208可限定造型特征220。例如，通过交替阳极、隔膜和阴极的层，可建立平面或图案化的拓扑结构以产生有效地沉积在单元内的结构特征。电池单元电极结构208可在相对侧限定另一个类似的造型特征(图6中不可见)。随后将第一侧204和第二侧206成型按压至电池单元电极结构208可产生造型特征222。造型特征222的大小可设定成与相邻热板的冷却液通道接合，类似于第一热板110与电池组件106之间的关系。
虽然上面描述了各种实施例，但是这些实施例并不旨在描述由权利要求涵盖的所有可能的形式。在说明书中所用的措词是用于说明而不是用于限制，且应了解，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可进行多种更改。如上所描述，各种实施例的特征可加以结合以形成未详细描述或示出的本实用新型的进一步的实施例。尽管各种实施例可以被描述为相对于一个或多个期望的特性而言提供了优点或者优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到，一个或多个特征或特性可能被折中以实现期望的整体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。这些特性可包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、适销性、外观、包装、大小、可服务性、质量、可制造性、易组装性等。因此，所描述的任何实施例比起其他实施例或现有技术实施方式，其一个或多个特征不太合意，这些实施例并不在本公开的范围之外且可期望用于特定的应用。

Claims (10)

1.一种车辆牵引用电池组件，其特征在于，包括：
牵引用电池单元；
壳体，所述壳体限定腔以接收所述牵引用电池单元且具有限定第一造型特征的第一侧；以及
热板，所述热板用于邻近所述牵引用电池单元定位且限定冷却液通道，所述冷却液通道的大小设定成经由所述第一造型特征与所述壳体接合，从而所述牵引用电池单元与流动通过所述冷却液通道的冷却液热连通。
2.根据权利要求1所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述第一造型特征为S形的。
3.根据权利要求1所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述第一造型特征在截面平面图上是城堡形状。
4.根据权利要求1所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述壳体为多层的且包括第一聚合物层、第二聚合物层、以及设置在所述第一聚合物层和所述第二聚合物层之间的铝层。
5.根据权利要求4所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述牵引用电池单元进一步包括由所述第二聚合物层保持的单元电极结构，其中，所述第一造型特征限定用于所述冷却液通道的间隔以在由所述单元电极结构限定的区域内延伸，从而增强与所述单元电极结构的热连通。
6.根据权利要求1所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述壳体进一步具有限定第二造型特征的第二侧，所述第二造型特征的大小设定成与另一个热板的另一个冷却液通道接合。
7.根据权利要求1所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述热板进一步限定冷却液通道入口和冷却液通道出口，且其中，所述冷却液通道入口和所述冷却液通道出口中的每个设置在所述热板的相同侧。
8.一种车辆牵引用电池组件，其特征在于，包括：
牵引用电池单元；
壳体，所述壳体限定大小设定成接收所述牵引用电池单元的腔且在所述壳体的相对面中的每个上限定造型特征；以及
第一间隔件和第二间隔件，所述第一间隔件和所述第二间隔件设置在所述壳体的任一侧上且每个限定冷却液通道，所述冷却液通道的大小设定成促进与所述造型特征中的一个接合。
9.根据权利要求8所述的车辆牵引用电池组件，其特征在于，所述牵引用电池单元包括单元电极结构，且其中，与所述冷却液通道接合的所述造型特征进一步限定为使得所述冷却液通道中的一个在由所述单元电极结构限定的区域内延伸。
10.一种车辆牵引用电池组件，其特征在于，包括：
电池单元组件，每个所述电池单元组件包括设置在外壳内的电池单元，所述外壳中的每个在第一侧限定第一造型特征且在第二侧限定第二造型特征；以及
多个热板，所述多个热板中的每个设置在所述电池单元组件中的两个之间且限定冷却液通道用于与所述第一造型特征和所述第二造型特征接合，从而流动通过所述冷却液通道的冷却液与相应的所述电池单元热连通。
CN201820339248.4U 2017-03-14 2018-03-13 车辆牵引用电池组件 Active CN208352479U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/458,278 2017-03-14
US15/458,278 US10749225B2 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Thermal management assembly for traction battery cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN208352479U true CN208352479U (zh) 2019-01-08

Family

ID=62003468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201820339248.4U Active CN208352479U (zh) 2017-03-14 2018-03-13 车辆牵引用电池组件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10749225B2 (zh)
CN (1) CN208352479U (zh)
DE (1) DE202018101387U1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10868344B2 (en) * 2016-02-25 2020-12-15 Ford Global Technologies, Llc Entropy driven thermal and electrical management
JP7172983B2 (ja) * 2017-03-17 2022-11-16 三菱ケミカル株式会社 仕切り部材及び組電池
DE102018109470A1 (de) * 2018-04-20 2019-10-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul zur Verwendung bei einer Hochvolt-Batterie eines Elektrofahrzeugs
DE102018113339A1 (de) * 2018-06-05 2019-12-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriekühlvorrichtung zur Kühlung einer Batterie, insbesondere der Batterie eines Kraftfahrzeugs bzw. Anordnungsstruktur mit mindestens einer Batterie, insbesondere einer Batterie eines Kraftfahrzeugs und mit der zuvor genannten Batteriekühlvorrichtung
US11369047B2 (en) * 2019-05-20 2022-06-21 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power module heat sink with high conductivity heat spreader
GB2588910A (en) * 2019-11-13 2021-05-19 Rolls Royce Plc Battery thermal regulating unit
DE102020119285A1 (de) 2020-07-22 2022-01-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriegehäuse für Batteriemodul einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs
DE102021102338A1 (de) 2021-02-02 2022-08-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher
DE102021103483A1 (de) * 2021-02-15 2022-08-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Klimasystem für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einem Kühlkörper und einer Heizeinrichtung, Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Klimasystems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5731568A (en) * 1995-10-13 1998-03-24 Arctic Fox, Inc. Battery heating device and method
KR100649561B1 (ko) * 2004-09-21 2006-11-24 삼성에스디아이 주식회사 케이스와 이차전지 및 전지 모듈
DE102010021148A1 (de) 2010-05-21 2011-11-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Beutelzellenbatterieanordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren und Verwendung
US9373873B2 (en) * 2012-02-15 2016-06-21 GM Global Technology Operations LLC Cooling system for automotive battery
US20150221995A1 (en) 2014-02-05 2015-08-06 Ford Global Technologies, Llc Pouch-Type Battery Cell With Integrated Cooling Features
EP3062381B1 (en) * 2015-02-26 2018-04-11 Magneti Marelli S.p.A. Cooling circuit with cooling fluid for lithium batteries, and a vehicle comprising said cooling circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US10749225B2 (en) 2020-08-18
US20180269547A1 (en) 2018-09-20
DE202018101387U1 (de) 2018-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208352479U (zh) 车辆牵引用电池组件
US10141550B2 (en) Pouch battery cell assembly for traction battery
CN104934651B (zh) 具有柔性囊的牵引电池热板
US10741891B2 (en) Traction battery assembly
CN104916878B (zh) 电池组件
CN106935751B (zh) 牵引电池支撑组件
CN105390771B (zh) 具有热装置的牵引电池组件
CN104859470B (zh) 车辆
US9478779B2 (en) Cell to cell terminal connections for a high voltage battery
US20180233789A1 (en) Traction Battery Integrated Thermal Plate and Tray
CN104953059B (zh) 用于牵引电池组件中的电池单元的支撑结构
US9484562B2 (en) Traction battery assembly
US9755212B2 (en) Traction battery busbar carriers for pouch battery cells
US10147986B2 (en) Traction battery assembly
US9318751B2 (en) Traction battery assembly with spring component
CN105489963B (zh) 车辆牵引电池组件
CN104868197B (zh) 车辆
CN106067529A (zh) 牵引电池总成
CN105405996B (zh) 具有扣合的阵列的电池总成
CN106058090A (zh) 牵引电池总成
CN105390634B (zh) 用于牵引电池总成的倾斜的电池单元结构的支撑结构
KR101249031B1 (ko) 배터리팩 모듈
US9553288B2 (en) Step configuration for traction battery housing

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant