DE112021004335T5 - Batteriepackstrukturen und systeme - Google Patents

Batteriepackstrukturen und systeme Download PDF

Info

Publication number
DE112021004335T5
DE112021004335T5 DE112021004335.8T DE112021004335T DE112021004335T5 DE 112021004335 T5 DE112021004335 T5 DE 112021004335T5 DE 112021004335 T DE112021004335 T DE 112021004335T DE 112021004335 T5 DE112021004335 T5 DE 112021004335T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
battery cells
battery cell
side rail
cells
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.)
Pending
Application number
DE112021004335.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Nivay Anandarajah
Evan D. Maley
Alexander J. Clarabut
Yu-Hung LI
John M. Schoech
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.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
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 Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of DE112021004335T5 publication Critical patent/DE112021004335T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H01M50/287Fixing of circuit boards to lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/358External gas exhaust passages located on the battery cover or case
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy 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)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie können einen Längsträger einschließen. Die Packs können eine Vielzahl von Batteriezellen einschließen, die angrenzend an den Längsträger angeordnet sind. Jede Batteriezelle kann durch eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche gekennzeichnet sein. Jede Batteriezelle kann durch eine dritte Oberfläche gekennzeichnet sein, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt. Die erste Oberfläche kann dem Längsträger zugewandt sein, und Batterieanschlüsse können sich von der dritten Oberfläche erstrecken. Jede Batteriezelle kann durch eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche gekennzeichnet sein. Die Packs können einen Deckel einschließen, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist. Die Packs können eine Grundfläche einschließen, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen aus der am 22. Oktober 2020 eingereichten endgültigen US-Patentanmeldung Nr. 17/077,259 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Technologie bezieht sich auf Batteriestrukturen und -systeme. Genauer bezieht sich die vorliegende Technologie auf Verfahren zum Konfigurieren und Koppeln von Batterien innerhalb eines Packs.
  • HINTERGRUND
  • Die Batterieplatzierung innerhalb eines Batteriepacks kann unter Berücksichtigung vieler Überlegungen durchgeführt werden. Zum Beispiel können Batteriekonfigurationen mit kompakter Platzierung von Batteriezellen eine erhöhte Energiedichte bereitstellen, indem sie mehr Batteriezellen innerhalb des Packs ermöglichen. Es gibt viele thermische, strukturelle und mechanische Herausforderungen bei der kompakten Platzierung von Zellen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie können einen Längsträger einschließen. Die Packs können eine Vielzahl von Batteriezellen einschließen, die angrenzend an den Längsträger angeordnet sind. Jede Batteriezelle kann durch eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche gekennzeichnet sein. Jede Batteriezelle kann durch eine dritte Oberfläche gekennzeichnet sein, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt. Die erste Oberfläche kann dem Längsträger zugewandt sein, und Batterieanschlüsse können sich von der dritten Oberfläche erstrecken. Jede Batteriezelle kann durch eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche gekennzeichnet sein. Die Packs können einen Deckel einschließen, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist. Die Packs können eine Grundfläche einschließen, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist.
  • In einigen Ausführungsformen können die Packs eine Seitenwand einschließen, die sich vom Längsträger zwischen zwei Batteriezellen erstreckt. Die Vielzahl von Batteriezellen kann einen ersten Satz von Batteriezellen und einen zweiten Satz von Batteriezellen einschließen. Der Längsträger kann durch eine erste Längsoberfläche und eine zweite Längsoberfläche gegenüber der ersten Längsoberfläche gekennzeichnet sein. Die dritte Oberfläche jeder Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen kann der ersten Längsoberfläche des Längsträgers zugewandt sein. Die dritte Oberfläche jeder Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen kann der zweiten Längsoberfläche des Längsträgers zugewandt sein. Die Packs können einen ersten Seitenträger einschließen, der angrenzend an die vierte Oberfläche jeder Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen positioniert ist. Die Packs können einen zweiten Seitenträger einschließen, der angrenzend an die vierte Oberfläche jeder Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen positioniert ist.
  • Jede Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen kann eine Ablassöffnung in der vierten Oberfläche der Batteriezelle einschließen. Eine erste Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen kann die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der ersten Oberfläche der ersten Batteriezelle definiert aufweisen. Eine zweite Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen angrenzend an die erste Batteriezelle kann die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der zweiten Oberfläche der zweiten Batteriezelle definiert aufweisen. Ein Seitenträger angrenzend an die erste Batteriezelle und die zweite Batteriezelle kann einen ersten Luftraum und einen zweiten Luftraum definieren. Der erste Luftraum kann an der Ablassöffnung der ersten Batteriezelle ausgerichtet sein. Der zweite Luftraum kann an der Ablassöffnung der zweiten Batteriezelle ausgerichtet sein. Die Grundfläche kann ein Wärmetauscher sein, und die Grundfläche kann Fluidkanäle definieren, die sich orthogonal zum Längsträger erstrecken. Der Längsträger kann ein I-Träger sein oder einen solchen einschließen. Die Batterieanschlüsse jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen können sich innerhalb einer Vertiefung erstrecken, die innerhalb entlang einer Oberfläche des I-Trägers definiert ist.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Technologie können Batteriepacks umfassen. Die Packs können einen Längsträger einschließen, der durch eine erste Längsoberfläche und eine zweite Längsoberfläche gegenüber der ersten Längsoberfläche gekennzeichnet ist. Die Packs können einen ersten Seitenträger einschließen. Die Packs können einen zweiten Seitenträger einschließen. Die Packs können eine Vielzahl von Batteriezellen einschließen, die einen ersten Satz von Batteriezellen einschließen können, die zwischen dem ersten Seitenträger und der ersten Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind. Die Batteriezellen können einen zweiten Satz von Batteriezellen einschließen, die zwischen dem zweiten Seitenträger und der zweiten Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind. Jede Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen und jede Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen kann durch eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche und eine dritte Oberfläche, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt, gekennzeichnet sein. Die erste Oberfläche kann dem Längsträger zugewandt sein, und Batterieanschlüsse können sich von der dritten Oberfläche erstrecken. Die Batteriezellen können auch durch eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche gekennzeichnet sein. Die Packs können einen Deckel einschließen, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist. Die Packs können eine Grundfläche einschließen, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist.
  • In einigen Ausführungsformen können die Packs eine erste Seitenwand einschließen, die sich zwischen dem ersten Seitenträger und der ersten Oberfläche des Längsträgers erstreckt. Die erste Seitenwand kann sich zwischen zwei Batteriezellen des ersten Satzes von Batteriezellen erstrecken. Eine zweite Seitenwand kann sich zwischen dem zweiten Seitenträger und der zweiten Oberfläche des Längsträgers erstrecken. Die zweite Seitenwand kann sich zwischen zwei Batteriezellen des zweiten Satzes von Batteriezellen erstrecken. Die Grundfläche kann ein Wärmetauscher sein, und die Grundfläche kann Fluidkanäle definieren, die sich orthogonal zum Längsträger erstrecken. Die Grundfläche kann eine Vertiefung innerhalb der Grundfläche definieren, und die erste Seitenwand kann innerhalb der innerhalb der Grundfläche definierten Vertiefung sitzen. Die Packs können eine elektrische Schnittstelle einschließen, die sich durch den Deckel erstreckt und mit der Vielzahl von Batteriezellen des Batteriepacks koppelt. Die Packs können ein Elektronikmodul einschließen, das auf dem Deckel sitzt und mit der elektrischen Schnittstelle elektrisch gekoppelt ist. Das Elektronikmodul kann mit der ersten Seitenwand gekoppelt sein.
  • Jede Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen kann eine Ablassöffnung in der vierten Oberfläche der Batteriezelle einschließen. Eine erste Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen kann die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der ersten Oberfläche der ersten Batteriezelle definiert aufweisen. Eine zweite Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen angrenzend an die erste Batteriezelle kann die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der zweiten Oberfläche der zweiten Batteriezelle definiert aufweisen. Ein erster Seitenträger angrenzend an den ersten Satz von Batteriezellen kann einen ersten Luftraum und einen zweiten Luftraum definieren. Der erste Luftraum kann an der Ablassöffnung der ersten Batteriezelle ausgerichtet sein. Der zweite Luftraum kann an der Ablassöffnung der zweiten Batteriezelle ausgerichtet sein. Die Batteriezellen können sich innerhalb mindestens etwa 60 % eines Volumens des Batteriepacks erstrecken.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Technologie umschließen Batteriepacks. Die Packs können einen Längsträger einschließen, der durch eine erste Längsoberfläche und eine zweite Längsoberfläche gegenüber der ersten Längsoberfläche gekennzeichnet ist. Die Packs können eine Vielzahl von Batteriezellen einschließen, die einen ersten Satz von Batteriezellen einschließen, die angrenzend an die erste Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind. Die Batteriezellen können einen zweiten Satz von Batteriezellen einschließen, die angrenzend an die zweite Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind. Jede Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen und jede Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen kann durch eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche und eine dritte Oberfläche, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt, gekennzeichnet sein. Die erste Oberfläche kann dem Längsträger zugewandt sein, und Batterieanschlüsse können sich von der dritten Oberfläche erstrecken. Die Batteriezellen können durch eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche gekennzeichnet sein. Die Packs können einen Deckel einschließen, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist. Die Packs können eine Grundfläche einschließen, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist. Die Grundfläche kann eine Vielzahl von Wärmeaustauschfluidkanälen innerhalb der Grundfläche definieren.
  • Eine solche Technologie kann gegenüber der herkömmlichen Technologie sehr viele Vorteile bieten. Zum Beispiel können die vorliegenden Systeme die volumetrische Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichen Packstrukturen erhöhen. Zusätzlich können die vorliegenden Systeme eine verbesserte Komponentenstrukturintegrität aufweisen, indem die Batteriezellen als Teil der Trägerstruktur genutzt werden. Diese und andere Ausführungsformen, zusammen mit vielen ihrer Vorteile und Merkmale, werden detaillierter in Verbindung mit der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren beschrieben.
  • Figurenliste
  • Ein weiteres Verständnis der Natur und der Vorteile der offenbarten Ausführungsformen kann durch Bezugnahme auf die verbleibenden Abschnitte der Patentschrift und den Zeichnungen realisiert werden.
    • 1 zeigt eine schematische Explosionsansicht eines Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
    • 2 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
    • 3 zeigt eine schematische isometrische Ansicht eines Grundflächenelements eines Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
    • 4 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Grundflächenelements eines Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie
    • 5 zeigt eine schematische Teilansicht eines Deckels für einen Batteriepack gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
    • 6 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts eines Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
    • 7 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht durch einen Seitenträger eines Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
  • Verschiedene der Figuren sind als Schemata eingeschlossen. Es ist zu beachten, dass die Figuren zur Veranschaulichung dienen und nicht als maßstabsgetreu anzusehen sind, sofern dies nicht speziell angegeben ist. Darüber hinaus werden die Figuren als Schemata bereitgestellt, um dem Verständnis zu dienen, und schließen gegebenenfalls im Vergleich zu realistischen Darstellungen nicht alle Aspekte oder Informationen ein, und können zu veranschaulichenden Zwecken übertriebenes Material einschließen.
  • In den Figuren können gleiche Komponenten und/oder Merkmale die gleichen numerischen Bezugszeichenbeschriftungen aufweisen. Ferner können verschiedene Komponenten desselben Typs unterschieden werden, indem der Bezugszeichenbeschriftung ein Buchstabe folgt, der zwischen den ähnlichen Komponenten und/oder Merkmalen unterscheidet. Wird in der Patentschrift nur die erste numerische Bezugszeichenbeschriftung verwendet, ist die Beschreibung auf eine beliebige der ähnlichen Komponenten und/oder Merkmale, welche dieselbe numerische Bezugszeichenbeschriftung aufweisen, unabhängig von dem Buchstabensuffix anwendbar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Batteriepacks können eine beliebige Anzahl von Batteriezellen einschließen, die zusammen gepackt sind, um eine Leistungsmenge zu erzeugen. Zum Beispiel können viele wiederaufladbare Batterien mehrere Zellen mit einer beliebigen Anzahl von Designs, einschließlich gewickelter, gestapelter, prismatischer sowie anderer Konfigurationen, einschließen. Die einzelnen Zellen können auf eine Vielfalt von Weisen, einschließlich Reihenverbindungen und paralleler Verbindungen, miteinander gekoppelt sein. Da eine erhöhte Kapazität von kleineren Formfaktoren angestrebt wird, können Batteriezellenkonfigurationen und das Packaging eine wichtige Rolle beim Betrieb des Batteriesystems unter normalen Betriebsbedingungen sowie während Bedingungen einer unsachgemäßen Verwendung spielen.
  • Zum Beispiel kann eine Zellbeschädigung zu Kurzschlüssen in einigen Batteriezelldesigns führen, was dazu führen kann, dass Temperaturerhöhungen exotherme Reaktionen auslösen, die zu einem thermischen Durchgehen führen. Diese Ereignisse können Temperaturen von mehreren hundert Grad über einen Zeitraum erzeugen, der in Abhängigkeit von der Größe und Kapazität der Zelle Sekunden, Minuten oder mehr betragen kann. Thermisches Durchgehen kann auftreten, wenn Innentemperaturen innerhalb einer Batteriezelle eine Schwellentemperatur überschreiten, egal ob eine Beschädigung innerhalb der Zelle aufgetreten ist oder nicht. Unabhängig vom Auslösungsmechanismus, sobald dieser begonnen hat, ist das Ergebnis häufig eine kontinuierliche Wärmeerzeugung, bis Reaktionen das Zellmaterial verbraucht haben. Wenn Batteriezellen innerhalb eines Packdesigns platziert werden, können angrenzende Zellen hohen Temperaturen von angrenzenden Zellen, bei denen Fehlerereignisse auftreten, ausgesetzt werden. Sollte diese Aussetzung über einen ausreichenden Zeitraum erfolgen, kann die Innentemperatur innerhalb der angrenzenden Zelle den Schwellenwert für thermisches Durchgehen überschreiten, wodurch der Fehler auf die angrenzenden Zelle ausgedehnt wird. Dieser Prozess kann sich dann über jede Zelle innerhalb des Packs fortsetzen, wodurch schließlich die Mehrheit der Zellen, wenn nicht alle Zellen, verbraucht werden.
  • Herkömmliche Packs haben versucht, eine Fehlerausbreitung dieser Art durch Isolieren von Zellen, Integrieren einer umfangreichen Isolierung oder Erhöhen der Trennung von Zellen voneinander zu steuern. Obwohl dies einen zusätzlichen Schutz davor bereitstellt, dass sich ein Zellfehler auf angrenzende Zellen ausbreitet, kann dies auch die Kapazität eines Batteriepacks unter einige Systemanforderungen begrenzen. Zusätzlich, wenn Batteriepacks in Vorrichtungen verwendet werden, die fallen gelassen, gestoßen, durchstochen oder anderweitig beschädigt werden können, können der Batteriepack und zugehörige Zellen ebenfalls beschädigt werden, was dazu führen kann, dass ähnliche exotherme Reaktionen auftreten. Folglich können herkömmliche Technologien die Batteriezellen weiter von einem Gehäuse oder Strukturträger trennen und isolieren, was die Kapazität oder Energiedichte des Batteriepacks weiter reduzieren kann. Die vorliegende Technologie überwindet diese Probleme durch Erzeugen von Systemen, die die Batteriezellen innerhalb der Struktur integrieren, um eine Lastverteilung für viele verschiedene Ereignisse einer unsachgemäßen Verwendung zu unterstützen. Durch direktes Integrieren der Batteriezellen in die Strukturträger des gesamten Packs können Gehäuse- und Umhüllungskomponenten reduziert werden, was eine erhöhte volumetrische Dichte und spezifische Energie für den Batteriepack ermöglichen kann, was ein kompakteres und robusteres Design im Vergleich zu herkömmlichen Systemen bereitstellen kann. Vorteilhafterweise kann die vorliegende Technologie durch das Integrieren von Komponenten in einer raumeffizienten Weise aufgrund der inhärenten Wärmeausbreitung beim Koppeln der Zellen direkt mit dem Gehäuse weniger Isolierung nutzen.
  • Wenngleich die verbleibenden Abschnitte der Beschreibung regelmäßig auf Lithium-Ionen-Batterien oder andere wiederaufladbare Batterien Bezug nehmen, ist es für einen Fachmann ohne Weiteres ersichtlich, dass die Technologie nicht darauf beschränkt ist. Die vorliegenden Techniken können mit einer beliebigen Anzahl von Batterie- oder Energiespeichervorrichtungen, einschließlich anderer wiederaufladbarer und primärer oder nicht wiederaufladbarer Batterietypen sowie elektrochemischer Kondensatoren, die auch als Superkondensatoren oder Ultrakondensatoren bekannt sind, eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Technologie auf Batterien und Energiespeichervorrichtungen anwendbar sein, die in einer beliebigen Anzahl von Technologien verwendet werden, die ohne Einschränkung Telefone und mobile Vorrichtungen, handgehaltene elektronische Vorrichtungen, Laptops und andere Computer, Einrichtungen, Schwermaschinen, Transportausrüstung, einschließlich Autos, auf dem Wasser fahrenden Schiffen, Luftfahrtausrüstung und Raumfahrtausrüstung, sowie jede anderen Vorrichtung, die Batterien verwenden oder von den erörterten Designs profitieren kann, einschließen können. Entsprechend sind die Beschreibung und Ansprüche nicht als auf ein bestimmtes erörtertes Beispiel begrenzt anzusehen, sondern können allgemein mit einer beliebigen Anzahl von Vorrichtungen verwendet werden, die einige oder alle der elektrischen oder anderen Eigenschaften der erörterten Beispiele aufweisen können.
  • 1 zeigt eine schematische Explosionsansicht eines Batteriepacks 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie. Der Batteriepack 100 schließt eine Anzahl von Batteriezellen 105 ein, die in Reihen entlang jeder Seite eines Längsträgers 110 verteilt sind. Die Batteriezellen 105 können durch den Längsträger 110 in zwei Reihen voneinander getrennt sein, die sich über die Länge des Batteriepacks erstrecken. In einigen Ausführungsformen kann eine Anzahl von Längsträgern innerhalb des Batteriepacks eingeschlossen sein, wo zusätzliche Strukturträger oder größere Formfaktoren erzeugt werden. Die Längsträger können dem Batteriepack strukturelle Integrität bereitstellen und können Schutz für Batterieanschlüsse und eine Batteriekopplung bereitstellen, wie weiter unten erläutert wird. Wie veranschaulicht, schließt der Batteriepack 100 zwei Sätze von Batteriezellen 105, einschließlich eines ersten Satzes 112a von Batteriezellen 105 und eines zweiten Satzes 112b von Batteriezellen 105, ein. Wie gezeigt, kann sich der erste Satz 112a der Batteriezellen von einer ersten Längsoberfläche 111a des Längsträgers 110 nach außen erstrecken und kann sich der zweite Satz 112b der Batteriezellen von einer zweiten Längsoberfläche 111b des Längsträgers 110, der der ersten Längsoberfläche gegenüberliegen kann, nach außen erstrecken. Die Batteriezellen 105 können in der Ausrichtung zwischen den beiden Sätzen umgekehrt werden, wie weiter unten beschrieben wird, und wodurch die Batterieanschlüsse für alle Zellen derart ausgerichtet werden können, dass sie dem Längsträger 110 zugewandt sind.
  • Entlang Oberflächen der Batteriezellen gegenüber Oberflächen, die dem Längsträger zugewandt sind, können sich Seitenträger befinden. Zum Beispiel kann ein erster Seitenträger 115 angrenzend an jede Batteriezelle des ersten Satzes 112a der Batteriezellen positioniert sein und kann ein zweiter Seitenträger 117 angrenzend an jede Batteriezelle des zweiten Satzes 112b der Batteriezellen positioniert sein. In Intervallen zwischen Batteriezellen können eine oder mehrere Seitenwände 120 eingeschlossen sein, die sich von dem Längsträger 110 zwischen zwei Batteriezellen jedes Satzes von Batteriezellen erstrecken können. Eine beliebige Anzahl von Seitenwänden 120 kann gemäß der vorliegenden Technologie in Batteriepacks eingeschlossen sein, die jeden Satz von Batteriezellen weiter stützen und zusätzliche strukturelle Integrität bereitstellen können. Die Seitenwände können in einem beliebigen Intervall von Batterien integriert sein, die über den Batteriepack hinweg gleich sein oder sich unterscheiden können. Dies kann ermöglichen, dass die Seitenwände für ein zusätzliches Koppeln genutzt werden, wie unten beschrieben wird. Ein Deckel 125 kann derart gekoppelt sein, dass er die Batteriezellen überlagert, die auf einer Grundfläche 130 sitzen können. In einigen Ausführungsformen kann der Deckel 125 als ein Strukturelement wirken, das strukturelle Befestigungen an einem System bereitstellt, in dem der Batteriepack integriert ist. Ein Elektronikmodul 135 und eine Leistungsverwaltungseinheit können auf dem Deckel sitzen und können elektronisch mit den Batteriezellen gekoppelt sein, wie weiter unten beschrieben wird.
  • Wie veranschaulicht, können Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie kein zusätzliches Gehäuse einschließen, das die Batteriezellen von den Strukturträgern der Batteriepacks trennt. Viele herkömmliche Batteriepacks können die Batteriezellen in Modulen isolieren, die dann in einen strukturellen Aufbau für den Batteriepack integriert werden können. Da solche Module durch spezifische Geometrien gekennzeichnet sein können, können die resultierenden Batteriepacks Platz ineffizient nutzen und können eine Anzahl von Abständen um die Strukturelemente beibehalten. Die vorliegende Technologie kann alternative Batteriegeometrien und Materialien nutzen, die direkt mit der Packstruktur, um eine weitere Verstärkung des gesamten Batteriepacks bereitzustellen, sowie für das System, in dem der Batteriepack integriert werden kann, genutzt werden können. Wenngleich zum Beispiel Batteriezellen, die von der vorliegenden Technologie umfasst sind, durch beliebige Abmessungen gekennzeichnet sein können, können Batteriezellen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie durch seitliche Abmessungen, wie sie sich orthogonal zu einer Länge des Längsträgers 110 erstrecken, von mehr als oder etwa 10 cm gekennzeichnet sein und können durch seitliche Abmessungen von mehr als oder etwa 20 cm, mehr als oder etwa 30 cm, mehr als oder etwa 40 cm, mehr als oder etwa 50 cm, mehr als oder etwa 60 cm, mehr als oder etwa 70 cm, mehr als oder etwa 80 cm, mehr als oder etwa 90 cm, mehr als oder etwa 100 cm oder mehr gekennzeichnet sein. Entsprechend kann sich jede Batteriezelle von dem Längsträger 110 zu einem zugeordneten Seitenträger erstrecken.
  • In vielen herkömmlichen Designs kann eine Isolierung entlang aller Seiten jedes Zellblocks bereitgestellt werden, um das Steuern der Wärmeableitung an angrenzende Zellen zu unterstützen. Aufgrund der schnellen Erzeugung von Wärme während Fehlerereignissen kann die an angrenzende Zellen übertragene Wärme jedoch immer noch ausreichen, um Innentemperaturen der angrenzenden Zellen über den Schwellenwert zu erhöhen, um auch ein thermisches Durchgehen in den angrenzenden Zellen auszulösen. Aufgrund der Isolierung, die sich um die Zellen herum erstreckt, kann die Verteilung der Wärme an die unmittelbar angrenzenden Zellen im Wesentlichen gleichmäßig sein, und die in dem thermischen Durchgehen erzeugte Wärmemenge kann bewirken, dass Innentemperaturen jeder angrenzenden Zelle über den Schwellenwert für thermisches Durchgehen ansteigen. Folglich können viele herkömmliche Designs auf weniger kompakte Konfigurationen, die eine zusätzliche und dickere Isolierung integrieren, und Moduldesigns, die mehr Batteriezelltrennung integrieren, beschränkt sein.
  • Die vorliegende Technologie kann in einigen Ausführungsformen Batteriezellen nutzen, die durch eine langsamere Reaktion während Fehlerereignissen oder durch eine niedrigere Verschlechterungsrate der Zellmaterialien gekennzeichnet sein können. Während eines Fehlerereignisses können zum Beispiel Reaktionen, die aktive Materialien innerhalb der Zelle verbrauchen, basierend auf der chemischen Zusammensetzung der Zellen gesteuert werden, um die Reaktion zu verlangsamen, was die Temperatur eines Ereignisses reduzieren kann. Folglich kann eine Spitzentemperatur während eines Fehlers unter oder um 1000 °C beibehalten werden und kann unter oder um 900 °C, unter oder um 800 °C, unter oder um 700 °C, unter oder um 600 °C, unter oder um 500 °C, unter oder um 400 °C oder niedriger beibehalten werden. Dies kann die Auswirkung auf angrenzende Zellen begrenzen, die ansonsten nicht in der Lage sein können, höhere Temperaturen zu überleben, die ein thermisches Durchgehen von angrenzenden Batterien verursachen können. Entsprechend können Batterien in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie näher beieinander oder mit weniger Isolierung zwischen angrenzenden Batterien beabstandet sein.
  • Durch Koppeln der Batteriezellen mit den umgebenden Strukturkomponenten kann eine Wärmeübertragung von den Batteriezellen weiter verbessert werden und kann weniger Isolierung innerhalb des Packs integriert werden, was die volumetrische Energiedichte weiter verbessern kann. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der Deckel 125 mit einer ersten Oberfläche jeder Batteriezelle 105 unter Verwendung eines thermischen Grenzflächenmaterials 140 gekoppelt sein. Das thermische Grenzflächenmaterial 140 kann mit jeder Batteriezelle 105 beider Sätze oder aller Sätze direkt in Kontakt sein und kann mit dem Deckel 125 auf einer gegenüberliegenden Oberfläche in Kontakt sein. In ähnlicher Weise kann die Grundfläche 130 in einigen Ausführungsformen mit einer zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle 105 gegenüber der ersten Oberfläche gekoppelt sein. Die Grundfläche 130 kann unter Verwendung eines thermischen Grenzflächenmaterials 145 mit den Batteriezellen gekoppelt sein. Auch hier kann das thermische Grenzflächenmaterial 145 mit jeder Batteriezelle 105 des Batteriepacks direkt in Kontakt sein und kann mit der Grundfläche 130 auf einer gegenüberliegenden Oberfläche in Kontakt sein. Wie unten beschrieben wird, kann die Grundfläche 130 ein Wärmetauscher sein oder einen solchen einschließen, und somit kann mehr direkter Kontakt zwischen den Batteriezellen und der Grundfläche die Wärmeübertragung von Batteriezellen während des Betriebs weiter unterstützen.
  • Ein nachgiebiges Polster 150 kann in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie zwischen jeder Batteriezelle und angrenzenden Batteriezellen sowie zwischen Batteriezellen und seitlichen Elementen positioniert sein. Da Batteriezellen während ihrer Lebensdauer be- und entladen werden, können die Zellen sowohl im Laufe der Zeit als auch während des normalen Betriebs quellen, wenn sich die Zelle erwärmt. Wenn Zellen starr komprimiert sind oder in einer bestimmten Struktur enthalten sind, können die Zellen einen verringerten Lebenszyklus aufweisen. Die vorliegende Technologie kann jedoch nachgiebige Polster oder eine Isolierung einschließen, die konfiguriert sind, um ein Maß an Biegung oder Komprimierung bereitzustellen, um Platz für ein Quellen von Batteriezellen im Laufe der Zeit bereitzustellen sowie um die Wärmeübertragung zwischen angrenzenden Zellblöcken zu reduzieren oder zu begrenzen. Die nachgiebigen Polster 150 können konfiguriert sein, um Raum zwischen jeder Batteriezelle vollständig zu belegen, um alle Abstände innerhalb der Struktur zu begrenzen. Jedoch kann das Wärmeisolationsmaterial so konfiguriert sein, dass es eine Kompression von bis zu oder ungefähr 50 % oder mehr seiner Dicke aufnimmt, um einem Anschwellen der Batterie mit der Zeit gerecht zu werden. Anders als herkömmliche Technologie, die eine solche Bereitstellung von Platz nicht bereitstellen kann, kann die vorliegende Technologie basierend auf der integrierten Bereitstellung von Platz für ein Batteriequellen innerhalb jedes Zellblocks einen längeren Batterielebenszyklus bereitstellen und kann eine Zelldickentoleranz bereitstellen.
  • Zwischen jedem Seitenträger und den Batteriezellen kann ein Dichtungsschaum 155 oder ein Polster integriert sein, der/das einen vollständigen Sitz des Seitenträgers und der Batteriezellen sicherstellen kann und Abstände zwischen den Komponenten begrenzen oder verhindern kann. Endträger 160a und 160b können an Längsenden des Batteriepacks an den Batteriezellen gekoppelt sein, um die Packstruktur abzuschließen. Wie veranschaulicht, können die Endträger 160 in Hälften oder Segmenten gebildet sein, die mit jedem Satz von Batteriezellen gekoppelt sein können. Dies kann ermöglichen, dass ein Batteriesatz, einschließlich Endträgern, vollständig gebildet wird, gefolgt von einem Verbinden mit Strukturträgern, wie Längsträgern und Seitenträgern, des Batteriepacks.
  • Die nachgiebigen Polster 150 und/oder der Dichtungsschaum 155 können dazu bestimmt sein, die Wärmeübertragung zu reduzieren, und können durch eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als oder etwa 0,5 W/m·K gekennzeichnet sein und können durch eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als oder etwa 0,4 W/m·K, weniger als oder etwa 0,3 W/m K, weniger als oder etwa 0,2 W/m K, weniger als oder etwa 0,1 W/m K, weniger als oder etwa 0,05 W/m K oder weniger gekennzeichnet sein. Die Polster können eine beliebige Anzahl von Isoliermaterialien sein oder einschließen und können thermisch widerstandsfähige Decken, Matten und andere Materialien, die Oxide verschiedener Metalle einschließen können, sowie andere isolierende Materialien, die zu einer der angegebenen Wärmeleitfähigkeitszahlen beitragen können, einschließen. Aufgrund der Verteilung von Wärme weg von angrenzenden Zellen kann die vorliegende Technologie eine Reduzierung der Isolierung zwischen Zellen unterstützen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die zwischen jeder Batteriezelle bereitgestellte Isolierungsmenge weniger als oder etwa 2 cm dick sein und kann in einigen Ausführungsformen weniger als oder etwa 1 cm, weniger als oder etwa 8 mm, weniger als oder etwa 6 mm, weniger als oder etwa 5 mm, weniger als oder etwa 4 mm, weniger als oder etwa 3 mm, weniger als oder etwa 2 mm oder weniger sein. Die reduzierte Isolierung kann zusätzliches Volumen in einem Batteriepack beitragen, das verwendet werden kann, um zusätzliche oder größere Batteriezellen zu integrieren, wodurch die Gesamtkapazität erhöht wird.
  • Das thermische Grenzflächenmaterial 140 und/oder das thermische Grenzflächenmaterial 145 kann dazu bestimmt sein, die Wärmeübertragung zu erhöhen und kann durch eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als oder etwa 0,5 W/m·K gekennzeichnet sein und kann durch eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als oder etwa 1 W/m·K, mehr als oder etwa 2 W/m K, mehr als oder etwa 5 W/m K, mehr als oder etwa 10 W/m·K, mehr als oder etwa 25 W/m·K oder mehr gekennzeichnet sein. Die thermischen Grenzflächenmaterialien können eine beliebige Anzahl von wärmeleitfähigen Materialien sein oder einschließen und können thermische Pasten oder Fett, polymere oder andere leitfähige Materialien einschließen. In einigen Ausführungsformen ist das thermische Grenzflächenmaterial zum Beispiel möglicherweise nicht elektrisch leitfähig. In einigen Ausführungsformen, weil die Oberfläche des Zellblocks nicht elektrisch geladen sein kann, kann eine elektrisch leitfähige Paste verwendet werden, die die Wärmeleitfähigkeit ebenfalls erhöhen kann. Zusätzlich kann das Material 140 und/oder das Material 145 zusätzlich oder alternativ zu einem wärmeleitfähigen Klebstoff ein Strukturklebstoff sein. Dies kann die gesamte Packaging-Effizienz innerhalb des Packs erhöhen. Durch Verwenden der thermischen Grenzflächenmaterialien, um die Wärmeübertragung weg von den Batteriezellen des Batteriepacks zu unterstützen, kann die genutzte Isolierungsmenge reduziert werden, weil die Batteriezellentemperatur bei niedrigeren Temperaturen gehalten werden kann, was wiederum den verwendbaren Raum innerhalb eines Batteriepacks für Batteriezellen erhöhen kann.
  • Die Längsträger, Seitenträger, Endträger und Seitenwände sowie der Deckel und/oder die Grundfläche können aus einer beliebigen Anzahl von Materialien hergestellt sein und können als Strukturelemente des Batteriepacks 100 wirken. Entsprechend können die Materialien Aluminium, Stahl, Kunststoffmaterialien oder Verbundmaterialien sein oder einschließen, die ein gewisses Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Steifigkeit und Flexibilität bereitstellen. Die Längsträger und Seitenwände können auch eine Menge an Wärmeleitung von Batteriezellblöcken bereitstellen, bei denen ein Fehler oder andere Bedingungen einer unsachgemäßen Verwendung, einschließlich thermischen Durchgehens, vorliegen. Der Längsträger und die Seitenwände können in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie I-Träger sein. Während dies einen vertieften Raum entlang der Länge der Träger erzeugen kann, kann dieser Raum verwendet werden, um Aspekte der vorliegenden Technologie zu ermöglichen. Zum Beispiel können die Seitenwände ein nachgiebiges Polster innerhalb der I-Träger-Vertiefung aufnehmen, oder die Vertiefungen können so bemessen sein, dass eine Höhe einer Batteriezelle kleiner als eine Höhe des I-Trägers sein kann, was es angrenzenden Batteriezellen ermöglichen kann, innerhalb der Vertiefung zu sitzen, um Abstände zu begrenzen, was durch ein nachgiebiges Polster weiter ermöglicht werden kann. Die Seitenwände können auch eine strukturelle Befestigung für Hilfssysteme sowie eine Befestigung an einer Vorrichtung oder einem System bereitstellen, in der/dem das Pack integriert werden kann.
  • In ähnlicher Weise kann der Längsträger 110 eine Vertiefung auf jeder Seite des Trägers einschließen, was Aspekte der Batteriezellen ermöglichen kann. 2 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Batteriepacks 200 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie und kann einen Querschnitt veranschaulichen, der sich seitlich über den Batteriepack erstreckt, wie von einem ersten Seitenträger zu einem zweiten Seitenträger, wie zuvor beschrieben. Der Batteriepack 200 kann ein beliebiges Merkmal, eine beliebige Komponente oder eine beliebige Eigenschaft des Batteriepacks 100 einschließen und kann zusätzliche Merkmale des Batteriepacks 100 oder andere Batteriepacks, die von der vorliegenden Technologie umfasst sind, veranschaulichen. Der Batteriepack 200 kann vollständig gekoppelte Komponenten veranschaulichen, die Batteriezellen 205 und einen Längsträger 210, wie zuvor beschrieben, einschließen können.
  • Die Batteriezellen 205 können wiederaufladbare Zellen, wie Lithium-Ionen-Batteriezellen, sein, obwohl beliebige Batteriezellen oder Energiespeichervorrichtungen in Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie verwendet werden können. Die Batteriezellen 205 können abhängig von der Geometrie der Zellen durch eine Anzahl von Seitenoberflächen gekennzeichnet sein. 2 veranschaulicht rechteckige Zellen innerhalb des Batteriepacks 200, obwohl auch andere Geometrien und Konfigurationen umfasst sind. Wie veranschaulicht, kann jede Batteriezelle 205 durch Seitenoberflächen in Bezug auf den Längsträger 210 gekennzeichnet sein. Zum Beispiel kann die Batteriezelle durch eine erste Seitenoberfläche 206 angrenzend an einen Deckel des Batteriepacks gekennzeichnet sein. Ein thermisches Grenzflächenmaterial kann jede Batteriezelle mit dem Deckel koppeln, wie zuvor beschrieben. Dies kann ermöglichen, dass jede Zelle als zusätzliches Strukturelement des Packs eingeschlossen wird. Zum Beispiel, im Gegensatz zu vielen herkömmlichen Technologien, die die Zellen vollständig von umgebenden Strukturelementen trennen können, kann die vorliegende Technologie den Pack weiter verstärken, indem die Batteriezellen als Strukturkomponenten des Packs integriert werden. Die Batteriezelle 205 kann durch eine zweite Seitenoberfläche 207 gegenüber der ersten Seitenoberfläche 206 gekennzeichnet sein. Die zweite Seitenoberfläche 207 kann angrenzend an die Grundfläche des Batteriepacks 200 sein, und ein thermisches Grenzflächenmaterial kann jede Batteriezelle mit der Grundfläche des Batteriepacks koppeln, wie zuvor beschrieben. Die Batteriezelle 205 kann durch eine dritte Seitenoberfläche 208 gekennzeichnet sein, die sich vertikal zwischen der ersten Seitenoberfläche und der zweiten Seitenoberfläche erstreckt. Die dritte Seitenoberfläche 208 jeder Batteriezelle kann dem Längsträger 210 zugewandt sein, und somit können Batteriezellen eines ersten Satzes 212a von Zellen und Batteriezellen eines zweiten Satzes 212b von Zellen in der Ausrichtung umgekehrt werden, sodass eine dritte Seite jeder Zelle für jeden Satz dem Längsträger 210 zugewandt ist. Die Batteriezelle 205 kann ferner durch eine vierte Seitenoberfläche 209 gegenüber der dritten Oberfläche 208 gekennzeichnet sein.
  • Der Batteriepack 200 kann einen ersten Seitenträger 215 angrenzend an den ersten Satz von Batteriezellen einschließen und kann einen zweiten Seitenträger 217 angrenzend an den zweiten Satz von Batteriezellen einschließen. Wie veranschaulicht, kann jeder Seitenträger einen oder mehrere Lufträume innerhalb des Seitenträgers definieren. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der Seitenträger 215 einen ersten Luftraum 220 und einen zweiten Luftraum 222 veranschaulichen, die innerhalb des Seitenträgers definiert sind. Jede Batteriezelle kann eine Ablassöffnung 224 einschließen, die in der vierten Oberfläche 209 der Zelle gebildet ist, was es ermöglichen kann, abgelassene Ausflüsse aus der Ablassöffnung und in den innerhalb des Seitenträgers definierten Luftraum abzulassen. Wie weiter unten beschrieben wird, können angrenzende Batteriezellen eine vertikale Position der Ablassöffnung, ähnlich der Zelle 205a und der Zelle 205b, abwechseln. Zum Beispiel kann die Batteriezelle 205a eine Ablassöffnung 224a einschließen, die innerhalb der vierten Oberfläche der Batteriezelle nahe der zweiten Oberfläche 207 gebildet ist, wie veranschaulicht, und die in einer Linie mit dem zweiten Luftraum 222, der im Seitenträger gebildet ist, sein kann. Zusätzlich kann die Batteriezelle 205b eine Ablassöffnung 224b einschließen, die innerhalb der vierten Oberfläche der Batteriezelle nahe der ersten Oberfläche 206 gebildet ist, wie veranschaulicht, und die in einer Linie mit dem ersten Luftraum 220, der im Seitenträger gebildet ist, sein kann. Durch abwechselnde Ablasspositionen zwischen angrenzenden Batterien kann während eines bestimmten Ereignisses einer unsachgemäßen Verwendung eine niedrigere Wärmeauswirkung auf angrenzende Batteriezellen bereitgestellt werden. Der erste Luftraum und der zweite Luftraum können durch einen Querträger im Seitenträger, wie veranschaulicht, fluidisch voneinander isoliert sein, was die Auswirkung weiter begrenzen kann, wenn zwei angrenzende Batterien erwärmte Ausflussmaterialien durch Trennen der Materialien voneinander innerhalb des Seitenträgers ablassen.
  • Der Batteriepack 200 kann auch einen Deckel 225 einschließen, der mit ersten Oberflächen 206 der Batteriezellen, wie zuvor beschrieben, gekoppelt ist, und der als ein Strukturelement des Packs zusätzlich zum Wirken als Dichtungselement arbeiten kann. Zusätzlich kann der Batteriepack 200 eine Grundfläche 230 einschließen, die mit zweiten Oberflächen 207 der Batteriezellen, wie zuvor beschrieben, gekoppelt ist. Wie oben angegeben, kann die Grundfläche 230 ein Wärmetauscher zum Unterstützen der Wärmeübertragung von den Batteriezellen während des Betriebs sein oder einen solchen einschließen. Zum Beispiel kann die Grundfläche 230 einen oder mehrere Fluidkanäle 232 definieren, die sich orthogonal zu einer Länge des Längsträgers 210 erstrecken. Durch jeden Seitenträger kann sich eine Einlass-/Auslassöffnung 235 vom Grundflächenelement zum Zuführen oder Abführen eines Wärmeübertragungsfluids, das innerhalb der Kanäle strömen kann, erstrecken. Wie unten beschrieben wird, kann die Einlass-/Auslassöffnung 235 das Wärmeübertragungsfluid in Längsrichtung entlang eines Strömungspfads durch den Batteriepack und durch Fluidkanäle 232 leiten, die dann das Wärmeübertragungsfluid entlang eines Strömungspfads am gegenüberliegenden Seitenträger lenken können, bevor das Wärmeübertragungsfluid an der anderen Einlass-/Auslassöffnung abgeführt wird.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie kann der Deckel 225 auch ein ähnlicher Wärmetauscher sein oder einen solchen einschließen oder ähnliche Fluidkanäle definieren, die mit dem Grundflächenwärmetauscher genutzt werden können, um die Wärmeübertragung durch den Batteriepack weiter zu verbessern. Zusätzlich kann der Deckelwärmetauscher, wenn er integriert ist, Fluid vom Grundflächenwärmetauscher aufnehmen oder umgekehrt und kann das Wärmeübertragungsfluid zum Beispiel durch im Deckel definierte Fluidkanäle zurück über die erste Oberfläche der Batteriezellen abführen. Das Wärmeübertragungsfluid kann in eine entgegengesetzte Richtung als innerhalb der Grundfläche gelenkt werden, was einen Temperaturgradienten über den Batteriepack reduzieren kann, der durch den Fluss des Fluids in eine einzige Richtung durch die Grundfläche verursacht wird. Zusätzlich oder alternativ kann in einigen Ausführungsformen ein Pumpen- oder Abführsystem für das Wärmeübertragungsfluid in regelmäßigen Intervallen den Strom umkehren, um einen Gradienten über den Batteriepack zu begrenzen oder zu reduzieren.
  • Der Batteriepack 200 veranschaulicht auch eine Ausführungsform, in der der Längsträger 210 ein I-Träger ist. Wie zuvor erörtert, können sich die Batterieanschlüsse 240 von der dritten Oberfläche 208 jeder Batteriezelle in Richtung des Längsträgers 210 erstrecken. Batterieanschlüsse können begrenzen, wie bündig die Batteriezellen in den Längsträger integriert werden können. Da die I-Träger-Struktur jedoch Vertiefungen bereitstellen kann, die auf jeder Seite des Trägers definiert sind, können die Batterieanschlüsse innerhalb der Vertiefung positioniert sein, was es ermöglichen kann, dass die Batteriezellen innerhalb des Batteriepacks enger gepackt sind. Sammelschienen können sich angrenzend an den Längsträger erstrecken und können die Länge des Batteriepacks, die jeden Batteriesatz in Reihe koppelt, verlängern, obwohl parallele Konfigurationen in ähnlicher Weise umfasst sein können. Die Batteriesätze des Batteriepacks können dann in Reihe, um die Spannung des Batteriepacks zu erhöhen, oder parallel, um die Energiedichte bei einer eingestellten Spannung zu erhöhen, miteinander gekoppelt werden. Wie unten beschrieben wird, kann sich die elektrische Kopplung durch den Deckel 225 oder durch ein Ende des Packs erstrecken.
  • Durch das Begrenzen der Komponenten und Isolierung des Batteriepacks, wie beschrieben, durch Verwenden der Batteriezellen als Teil des Strukturaufbaus des Batteriepacks und durch Reduzieren der Toleranzen zwischen Komponenten, wie gezeigt, kann eine volumetrische Energiedichte und spezifische Energie des Batteriepacks im Vergleich zu herkömmlichen Technologien verbessert werden, indem das Volumen des Packs, das den Batteriezellen zugeordnet ist, erhöht wird. Zum Beispiel können in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie die Batteriezellen mehr als oder etwa 50 % des Volumens des Batteriepacks ausmachen und können mehr als oder etwa 55 % des Volumens des Batteriepacks, mehr als oder etwa 60 % des Volumens des Batteriepacks, mehr als oder etwa 65 % des Volumens des Batteriepacks, mehr als oder etwa 70 % des Volumens des Batteriepacks, mehr als oder etwa 75 % des Volumens des Batteriepacks, mehr als oder etwa 80 % des Volumens des Batteriepacks oder mehr ausmachen. Dies kann ermöglichen, dass kleinere Batteriepacks in elektronischen Vorrichtungen und Maschinen genutzt werden, und kann das Gewicht, das den Batteriepacks zugeordnet ist, reduzieren.
  • 3 zeigt eine schematische isometrische Ansicht eines Grundflächenelements 300, das in Batteriepacks gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie verwendet werden kann. Das Grundflächenelement 300 kann in Batteriepacks eingeschlossen sein, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, und kann zusätzliche Merkmale von Grundflächenelementen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie veranschaulichen. Das Grundflächenelement 300 kann einen oder mehrere Abschnitte einschließen, die miteinander verbunden, verschweißt oder anderweitig gekoppelt sein können, um das Grundflächenelement zu bilden. Jeder Abschnitt kann extrudiert oder anderweitig gebildet sein, um Fluidkanäle bereitzustellen, die sich über das Grundflächenelement erstrecken. Jeder Kanal kann innerhalb der Grundfläche fluidisch isoliert sein, um den Fluidstrom innerhalb der Grundfläche zu steuern und ein von den Batteriezellen isoliertes Wärmeübertragungsfluid beizubehalten. Unter den Fluidkanälen kann das Grundflächenelement 300 eine oder mehrere Vertiefungen 305 definieren. Diese Vertiefungen können die Seitenwände zwischen Batteriezellen aufnehmen, was es ermöglichen kann, dass die Zellen bündig an der Grundfläche oder an einem thermischen Grenzflächenmaterial, das zwischen der Grundfläche und jeder Batteriezelle gekoppelt ist, wie zuvor beschrieben, sitzen. Das Grundflächenelement 300 kann sowohl als Wärmetauscher als auch als externes Stütz- und Schutzelement für den Batteriepack basierend auf den Materialien und der Konfiguration arbeiten. Durch Kombinieren dieser Merkmale in eine einzige Komponente können weitere Platzeinsparungen bereitgestellt werden.
  • Wie veranschaulicht, kann das Grundflächenelement 300 Einlass-/Auslassöffnungen 310 zum Zuführen und Abführen des Wärmeübertragungsfluids von dem Grundflächenelement 300 einschließen. Ein Verteiler 315, der zur Erleichterung der Betrachtung vom Grundflächenelement entfernt ist, kann einen Kanal 318 definieren, der sich entlang des Verteilers erstreckt und der das Wärmeübertragungsfluid entlang einer Länge des Grundflächenelements zuführen kann. Wie veranschaulicht, kann sich das Volumen oder die Breite des Verteilerkanals 318 entlang der Länge vergrößern und kann im gegenüberliegenden Verteiler ein umgekehrter Kanal gebildet sein. Diese Kanäle können zusammenwirken, um eine gleichmäßigere Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsfluids an jedem Fluidkanal durch das Grundflächenelement entlang einer Länge des Grundflächenelements zu erzeugen, was eine gleichmäßigere Wärmeübertragung von jeder Batteriezelle des Batteriepacks unterstützen kann.
  • 4 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht des Grundflächenelements 300 zur Verwendung in einem Batteriepack gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie und kann zusätzliche Merkmale des Grundflächenelements 300 und Fluidkanäle, die sich durch das Grundflächenelement erstrecken, veranschaulichen. Wie veranschaulicht, können Fluidkanäle 405 innerhalb des Grundflächenelements gebildet sein. In einigen Ausführungsformen können die Fluidkanäle 405 einstückig mit den Grundflächenelementabschnitten, die extrudiertes Metall sein können, gebildet sein. Entsprechend können die Kanäle jeweils fluidisch voneinander und von den Batteriezellen isoliert sein, die auf dem Grundflächenelement sitzen oder mit dem Grundflächenelement mit einem thermischen Grenzflächenmaterial gekoppelt sein können. Vertiefungen 305, wie zuvor beschrieben, können zwischen Fluidkanälen 405 gebildet sein. Entsprechend können Seitenwände innerhalb der Vertiefungen 305 sitzen, während die Fluidverbindung innerhalb der Kanäle 405, die innerhalb des Grundflächenelements gebildet sind, beibehalten wird. Diese Bildung von isolierten Kanälen kann auch einen Druckschwellenwert, dem der Wärmetauscher standhalten kann, erhöhen. Folglich können Wärmeübertragungsfluide, die im System verwendet werden können, in einigen Ausführungsformen wässrige Fluide, die Glykol oder andere Materialien einschließen können, sowie Kältemittel, das unter Druck innerhalb des Grundflächenelements und einer zugehörigen Kältemittelschleife gehalten werden kann, einschließen.
  • 5 zeigt eine schematische Teilansicht eines Deckels 500 für einen Batteriepack gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie. Wie zuvor beschrieben, kann ein Leistungsmodul oder Elektronikmodul in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie auf dem Deckel sitzen. Der Deckel kann einen Zugang definieren, durch den sich eine elektrische Schnittstelle 505 erstrecken kann. Die elektrische Schnittstelle 505 kann einen oder mehrere Verbinder einschließen, die eine elektrische Kopplung für Zugang zu den Batteriezellen bereitstellen. Der Deckel kann einen Vorsprung 510 einschließen, der vom Deckel vorsteht und sich um die elektrische Schnittstelle 505 erstreckt. Der Vorsprung kann eine Umgebungsdichtung einschließen, um das Eindringen in die Packstruktur zu begrenzen. Die Verbinder können eine oder mehrere Hochspannungsbusverbindungen, die eine elektrische Kopplung mit den einzelnen Batteriezellen bereitstellen können, sowie beliebige andere Leistungs- oder Sensorverbindungen für die Batteriezellen einschließen.
  • 6 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Abschnitts eines Batteriepacks 600 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie und kann einen Querschnitt veranschaulichen, der sich in Längsrichtung über einen Abschnitt des Batteriepacks, wie durch eine Anzahl von Batteriezellen und Seitenwänden, erstreckt. Der Batteriepack 600 kann ein beliebiges Merkmal, eine beliebige Komponente oder eine beliebige Eigenschaft von zuvor beschriebenen Batteriepacks einschließen und kann zusätzliche Merkmale eines beliebigen an anderer Stelle beschriebenen Batteriepacks oder anderer Batteriepacks, die von der vorliegenden Technologie umfasst sind, veranschaulichen. Der Batteriepack 600 kann vollständig gekoppelte Komponenten veranschaulichen, die Batteriezellen 605, wie zuvor beschrieben, einschließen können. Der Batteriepack 600 kann einen Deckel 610 einschließen, der mit einer ersten Oberfläche der Batteriezellen, wie zuvor beschrieben, gekoppelt sein kann. In ähnlicher Weise kann der Batteriepack 600 eine Grundfläche 615 einschließen, die eine Vielzahl von Fluidkanälen zum Zuführen eines Wärmeaustauschfluids, wie oben erörtert, definieren kann.
  • Der Batteriepack 600 kann eine oder mehrere Seitenwände 620, wie zuvor beschrieben, einschließen, die sich in Intervallen zwischen Batteriezellen erstrecken können. Wie oben erörtert, können die Seitenwände 620 innerhalb der Grundfläche 615 an Vertiefungen 618 sitzen, die ermöglichen können, dass Batteriezellen 605 in engerem Kontakt mit dem Grundflächenelement oder einem thermischen Grenzflächenmaterial, das die Batteriezellen mit der Grundfläche koppelt, angeordnet sind. Einige Seitenwände 620 können auch eine Schnittstelle 622 oder eine Aufnahme einschließen, die sich durch den Deckel 610 erstrecken kann, wie veranschaulicht. Die Schnittstellen können eine mechanische Kopplung von Komponenten, wie eines Elektronikmoduls 625, ermöglichen. Die Schnittstellen können ferner verwendet werden, um den Batteriepack innerhalb einer umgebenden Struktur zu koppeln, was die Packsteifigkeit und -verstärkung weiter verbessern kann. Wie veranschaulicht, kann das Elektronikmodul auf dem Deckel des Batteriepacks sitzen und kann mit Verbindern koppeln, die sich durch den Deckel erstrecken, wie zuvor beschrieben. Um die Bewegung des Elektronikmoduls zu begrenzen, kann das Modul unter Verwendung der Schnittstellen 622 mit den Seitenwänden gekoppelt sein. Das Elektronikmodul kann elektrische Verbindungen mit den Batteriezellen einschließen und kann zusätzliche Überwachungs-, Erfassungs- und Steuerkomponenten, die dem Batteriepackbetrieb zugeordnet sind, einschließen.
  • 7 zeigt eine schematische Teilquerschnittsansicht durch einen Seitenträger eines Batteriepacks 700 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Technologie und kann einen Querschnitt veranschaulichen, der sich in Längsrichtung über einen Abschnitt des Batteriepacks, wie entlang eines Seitenträgers, erstreckt. Der Batteriepack 700 kann ein beliebiges Merkmal, eine beliebige Komponente oder eine beliebige Eigenschaft von zuvor beschriebenen Batteriepacks einschließen und kann zusätzliche Merkmale eines beliebigen an anderer Stelle beschriebenen Batteriepacks oder anderer Batteriepacks, die von der vorliegenden Technologie umfasst sind, veranschaulichen. Der Batteriepack 700 kann zusätzliche Merkmale einer Luftraumstruktur, die innerhalb der Seitenträger gebildet ist, gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulichen. Zum Beispiel kann der Seitenträger 705 einen ersten Luftraum 710 und einen zweiten Luftraum 715 definieren, die entlang des Seitenträgers mit einem Teiler 720 fluidisch getrennt sein können. Die Lufträume können angrenzend an Ablassöffnungen der Batteriezellen gebildet sein. Wie zuvor angegeben, kann jede Batteriezelle die Ablassöffnung an einer abwechselnden Position von angrenzenden Batteriezellen gebildet aufweisen. Während zum Beispiel eine erste Batteriezelle eine Ablassöffnung nahe dem Deckel einschließt, die in den ersten Luftraum 710 ablassen kann, kann eine angrenzende Batteriezelle eine Ablassöffnung nahe der Grundfläche einschließen, die in den zweiten Luftraum 715 ablassen kann. Diese separaten Ablassräume können die Wechselwirkung von Ausflussmaterialien mit angrenzenden Batterien begrenzen. Die Lufträume können sich zu einer Packablassöffnung erstrecken, die sich an einem Endträger befindet oder in einen Seitenträger integriert ist, was es ermöglichen kann, dass beliebige Ausflussmaterialien aus dem Batteriepack austreten. Durch die Verwendung von Strukturkomponenten und Konfigurationen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Technologie können Batteriepacks hergestellt werden, die eine verbesserte strukturelle Integrität aufweisen, während Volumenzunahmen aufgrund zusätzlicher Packaging- und Isoliermaterialien begrenzt werden.
  • In der vorangehenden Beschreibung wurden zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche Details dargelegt, um ein Verständnis verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Technologie bereitzustellen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass bestimmte Ausführungsformen auch ohne einige dieser Details oder mit zusätzlichen Details ausgeführt werden können.
  • Nachdem nun mehrere Ausführungsformen offenbart wurden, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen, alternative Konstruktionen und Äquivalente verwendet werden können, ohne vom Geist der Ausführungsformen abzuweichen. Zusätzlich wurde eine Reihe von bekannten Verfahren und Elementen nicht beschrieben, um ein unnötiges Verschleiern der vorliegenden Erfindung zu vermeiden. Dementsprechend sollte die vorstehende Beschreibung nicht als den Schutzumfang der Technologie einschränkend betrachtet werden.
  • Wo ein Wertebereich vorgesehen ist, versteht es sich, dass jeder Zwischenwert, bis zu dem kleinsten Bruchteil der Einheit der unteren Grenze, sofern nicht der Kontext klar etwas anderes angibt, zwischen den oberen und unteren Grenzen dieses Bereichs auch spezifisch offenbart ist. Jeder engere Bereich zwischen angegebenen Werten oder nicht angegebenen Zwischenwerten in einem angegebenen Bereich und jedem anderen angegebenen oder dazwischen liegenden Wert in diesem angegebenen Bereich ist eingeschlossen. Die oberen und unteren Grenzen dieser kleineren Bereiche können unabhängig voneinander in den Bereich eingeschlossen oder davon ausgeschlossen werden, und jeder Bereich, in dem eine von beiden, keine von beiden oder beide Grenzen in den kleineren Bereichen eingeschlossen sind, ist ebenfalls in der Technologie eingeschlossen, vorbehaltlich irgendeiner speziell ausgeschlossenen Grenze in dem angegebenen Bereich. Wenn der genannte Bereich eine oder beide der Grenzen einschließt, sind auch Bereiche eingeschlossen, die eine oder beide dieser eingeschlossenen Grenzen ausschließen. Wenn mehrere Werte in einer Liste bereitgestellt sind, ist jeder Bereich, der beliebige dieser Werte umfasst oder auf diesen basiert, ebenfalls ausdrücklich offenbart.
  • Wie hierin und in den angefügten Patentansprüchen verwendet, schließen die Singularformen „ein“, „eine“ sowie „der“, „die“, „das“ auch Pluralverweise ein, sofern der Kontext nicht klar etwas anderes vorschreibt. Somit schließt zum Beispiel eine Bezugnahme auf „ein Material“ eine Vielzahl solcher Materialien ein und schließt eine Bezugnahme auf „die Zelle“ eine Bezugnahme auf eine oder mehrere Zellen und Äquivalente davon ein, die dem Fachmann bekannt sind, und so weiter.
  • Außerdem sollen die Wörter „umfassen/umfasst“, „umfassend“, „enthalten/enthält“, „enthaltend“, „einschließen/schließt ein“ und „einschließlich“, wenn sie in dieser Patentschrift und in den folgenden Ansprüchen verwendet werden, das Vorhandensein bestimmter Merkmale, ganzer Zahlen, Komponenten oder Vorgänge angeben, schließen aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Komponenten, Vorgänge, Handlungen oder Gruppen nicht aus.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 17077259 [0001]

Claims (20)

  1. Batteriepack, umfassend: einen Längsträger; eine Vielzahl von Batteriezellen, die angrenzend an den Längsträger angeordnet sind, wobei jede Batteriezelle gekennzeichnet ist durch: eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, eine dritte Oberfläche, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt, wobei die erste Oberfläche dem Längsträger zugewandt ist und wobei sich Batterieanschlüsse von der dritten Oberfläche erstrecken, und eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche; einen Deckel, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist; und eine Grundfläche, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist.
  2. Batteriepack nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Seitenwand, die sich vom Längsträger zwischen zwei Batteriezellen erstreckt.
  3. Batteriepack nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Batteriezellen einen ersten Satz von Batteriezellen und einen zweiten Satz von Batteriezellen umfassen, wobei der Längsträger durch eine erste Längsoberfläche und eine zweite Längsoberfläche gegenüber der ersten Längsoberfläche gekennzeichnet ist, wobei die dritte Oberfläche jeder Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen der ersten Längsoberfläche des Längsträgers zugewandt ist und wobei die dritte Oberfläche jeder Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen der zweiten Längsoberfläche des Längsträgers zugewandt ist.
  4. Batteriepack nach Anspruch 3, ferner umfassend: einen ersten Seitenträger, der angrenzend an die vierte Oberfläche jeder Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen positioniert ist; und einen zweiten Seitenträger, der angrenzend an die vierte Oberfläche jeder Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen positioniert ist.
  5. Batteriepack nach Anspruch 1, wobei jede Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen eine Ablassöffnung in der vierten Oberfläche der Batteriezelle umfasst.
  6. Batteriepack nach Anspruch 5, wobei eine erste Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der ersten Oberfläche der ersten Batteriezelle definiert aufweist und wobei eine zweite Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen angrenzend an die erste Batteriezelle die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der zweiten Oberfläche der zweiten Batteriezelle definiert aufweist.
  7. Batteriepack nach Anspruch 6, wobei ein Seitenträger angrenzend an die erste Batteriezelle und die zweite Batteriezelle einen ersten Luftraum und einen zweiten Luftraum definiert, wobei der erste Luftraum an der Ablassöffnung der ersten Batteriezelle ausgerichtet ist und wobei der zweite Luftraum an der Ablassöffnung der zweiten Batteriezelle ausgerichtet ist.
  8. Batteriepack nach Anspruch 1, wobei die Grundfläche ein Wärmetauscher ist und wobei die Grundfläche Fluidkanäle definiert, die sich orthogonal zum Längsträger erstrecken.
  9. Batteriepack nach Anspruch 1, wobei der Längsträger einen I-Träger umfasst und wobei sich die Batterieanschlüsse jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen innerhalb einer Vertiefung, die innerhalb einer Oberfläche des I-Trägers definiert ist, erstrecken.
  10. Batteriepack, umfassend: einen Längsträger, der durch eine erste Längsoberfläche und eine zweite Längsoberfläche gegenüber der ersten Längsoberfläche gekennzeichnet ist; einen ersten Seitenträger; einen zweiten Seitenträger; eine Vielzahl von Batteriezellen, umfassend: einen ersten Satz von Batteriezellen, die zwischen dem ersten Seitenträger und der ersten Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind; einen zweiten Satz von Batteriezellen, die zwischen dem zweiten Seitenträger und der zweiten Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind, wobei jede Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen und jede Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen gekennzeichnet sind durch: eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, eine dritte Oberfläche, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt, wobei die erste Oberfläche dem Längsträger zugewandt ist und wobei sich Batterieanschlüsse von der dritten Oberfläche erstrecken, und eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche; einen Deckel, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist; und eine Grundfläche, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist.
  11. Batteriepack nach Anspruch 10, ferner umfassend: eine erste Seitenwand, die sich zwischen dem ersten Seitenträger und der ersten Oberfläche des Längsträgers erstreckt, wobei sich die erste Seitenwand zwischen zwei Batteriezellen des ersten Satzes von Batteriezellen erstreckt; und eine zweite Seitenwand, die sich zwischen dem zweiten Seitenträger und der zweiten Oberfläche des Längsträgers erstreckt, wobei sich die zweite Seitenwand zwischen zwei Batteriezellen des zweiten Satzes von Batteriezellen erstreckt.
  12. Batteriepack nach Anspruch 11, wobei die Grundfläche ein Wärmetauscher ist und wobei die Grundfläche Fluidkanäle definiert, die sich orthogonal zum Längsträger erstrecken.
  13. Batteriepack nach Anspruch 12, wobei die Grundfläche eine Vertiefung innerhalb der Grundfläche definiert und wobei die erste Seitenwand innerhalb der Vertiefung, die innerhalb der Grundfläche definiert ist, sitzt.
  14. Batteriepack nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine elektrische Schnittstelle, die sich durch den Deckel erstreckt und mit der Vielzahl von Batteriezellen des Batteriepacks koppelt.
  15. Batteriepack nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Elektronikmodul, das auf dem Deckel sitzt und mit der elektrischen Schnittstelle elektrisch gekoppelt ist, wobei das Elektronikmodul mit der ersten Seitenwand gekoppelt ist.
  16. Batteriepack nach Anspruch 10, wobei jede Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen eine Ablassöffnung in der vierten Oberfläche der Batteriezelle umfasst.
  17. Batteriepack nach Anspruch 16, wobei eine erste Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der ersten Oberfläche der ersten Batteriezelle definiert aufweist und wobei eine zweite Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen angrenzend an die erste Batteriezelle die Ablassöffnung in der vierten Oberfläche nahe der zweiten Oberfläche der zweiten Batteriezelle definiert aufweist.
  18. Batteriepack nach Anspruch 17, wobei ein erster Seitenträger angrenzend an den ersten Satz von Batteriezellen einen ersten Luftraum und einen zweiten Luftraum definiert, wobei der erste Luftraum an der Ablassöffnung der ersten Batteriezelle ausgerichtet ist und wobei der zweite Luftraum an der Ablassöffnung der zweiten Batteriezelle ausgerichtet ist.
  19. Batteriepack nach Anspruch 10, wobei die Batteriezellen mindestens etwa 60 % eines Volumens des Batteriepacks umfassen.
  20. Batteriepack, umfassend: einen Längsträger, der durch eine erste Längsoberfläche und eine zweite Längsoberfläche gegenüber der ersten Längsoberfläche gekennzeichnet ist; eine Vielzahl von Batteriezellen, umfassend: einen ersten Satz von Batteriezellen, die angrenzend an die erste Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind; einen zweiten Satz von Batteriezellen, die angrenzend an die zweite Längsoberfläche des Längsträgers angeordnet sind, wobei jede Batteriezelle des ersten Satzes von Batteriezellen und jede Batteriezelle des zweiten Satzes von Batteriezellen gekennzeichnet sind durch: eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche gegenüber der ersten Oberfläche, eine dritte Oberfläche, die sich vertikal zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt, wobei die erste Oberfläche dem Längsträger zugewandt ist und wobei sich Batterieanschlüsse von der dritten Oberfläche erstrecken, und eine vierte Oberfläche gegenüber der dritten Oberfläche; einen Deckel, der mit der ersten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist; und eine Grundfläche, die mit der zweiten Oberfläche jeder Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen gekoppelt ist, wobei die Grundfläche eine Vielzahl von Wärmeaustauschfluidkanälen innerhalb der Grundfläche definiert.
DE112021004335.8T 2020-10-22 2021-10-05 Batteriepackstrukturen und systeme Pending DE112021004335T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/077,259 US11764431B2 (en) 2020-10-22 2020-10-22 Battery pack structures and systems
US17/077,259 2020-10-22
PCT/US2021/053553 WO2022086702A1 (en) 2020-10-22 2021-10-05 Battery pack structures and systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112021004335T5 true DE112021004335T5 (de) 2023-06-01

Family

ID=78463960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112021004335.8T Pending DE112021004335T5 (de) 2020-10-22 2021-10-05 Batteriepackstrukturen und systeme

Country Status (6)

Country Link
US (6) US11764431B2 (de)
JP (1) JP2023546153A (de)
KR (1) KR20230070269A (de)
CN (1) CN116583989A (de)
DE (1) DE112021004335T5 (de)
WO (1) WO2022086702A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11469471B1 (en) 2018-02-02 2022-10-11 Apple Inc. Battery pack heat dispensing systems
US11764431B2 (en) 2020-10-22 2023-09-19 Apple Inc. Battery pack structures and systems
US12009655B2 (en) 2021-09-15 2024-06-11 Apple Inc. Switchable pyro fuse

Family Cites Families (144)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3053435A (en) 1959-08-04 1962-09-11 Walter E Sanders Liquid pressure controlling apparatus
US4224487A (en) 1978-02-23 1980-09-23 Simonsen Bent P Fast acting explosive circuit interrupter
US5990572A (en) 1997-02-28 1999-11-23 Harness System Technologies Research, Ltd. Electric circuit breaker for vehicle
DE19817133A1 (de) 1998-04-19 1999-10-28 Lell Peter Powerswitch
JP4572019B2 (ja) 1999-10-08 2010-10-27 パナソニック株式会社 組電池
JP4370027B2 (ja) 1999-10-08 2009-11-25 パナソニック株式会社 組電池
DE10049071B4 (de) 2000-10-02 2004-12-16 Micronas Gmbh Sicherungsvorrichtung für einen Stromkreis insbesondere in Kraftfahrzeugen
CA2392610C (en) 2002-07-05 2010-11-02 Long Manufacturing Ltd. Baffled surface cooled heat exchanger
CN2601463Y (zh) 2003-01-15 2004-01-28 胡安顺 一种不降低容量的助力车热封蓄电池壳盖
EP1469564B1 (de) 2003-04-17 2012-12-05 Autoliv Development AB Pyromechanisches Batteriepol-Trennelement
JP2006156235A (ja) 2004-11-30 2006-06-15 Sony Corp 負極および電池
CA2531656A1 (en) 2004-12-29 2006-06-29 Odyne Corporation Battery enclosure for electric and hybrid electric vehicles optimized for air cooling
US20070087266A1 (en) 2005-10-18 2007-04-19 Debbi Bourke Modular battery system
US8323812B2 (en) 2006-10-13 2012-12-04 Panasonic Corporation Battery pack, battery-mounted device and connection structure for battery pack
CN101627490B (zh) 2006-12-14 2012-10-03 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 电池模块
JP5231026B2 (ja) 2008-01-10 2013-07-10 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
EP2262048A4 (de) 2008-03-24 2012-08-08 Sanyo Electric Co Batterieelement und batterieeinheit
JP5331517B2 (ja) 2008-04-14 2013-10-30 日産自動車株式会社 組電池、および組電池を搭載した車両
US9759495B2 (en) 2008-06-30 2017-09-12 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly having heat exchanger with serpentine flow path
EP2316145B1 (de) 2008-08-14 2021-04-14 Clarios Advanced Solutions LLC Batteriemodul mit abgedichteter entlüftungskammer
US7855011B2 (en) 2008-08-28 2010-12-21 International Battery, Inc. Monoblock lithium ion battery
JP4935802B2 (ja) 2008-12-10 2012-05-23 パナソニック株式会社 電池モジュールとそれを用いた集合電池モジュール
EP2216849B1 (de) 2009-02-10 2011-10-05 Autoliv Development AB Sicherheitsanordnung für ein Kraftfahrzeug
US8557415B2 (en) 2009-04-22 2013-10-15 Tesla Motors, Inc. Battery pack venting system
US8852778B2 (en) 2009-04-30 2014-10-07 Lg Chem, Ltd. Battery systems, battery modules, and method for cooling a battery module
US8241772B2 (en) 2009-06-12 2012-08-14 Tesla Motors, Inc. Integrated battery pressure relief and terminal isolation system
CN102511091B (zh) 2009-06-18 2014-09-24 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 具有带有热管理部件的电池单元托盘的电池模块
US9093726B2 (en) 2009-09-12 2015-07-28 Tesla Motors, Inc. Active thermal runaway mitigation system for use within a battery pack
JP5466906B2 (ja) 2009-09-18 2014-04-09 パナソニック株式会社 電池モジュール
US8580423B2 (en) 2009-10-22 2013-11-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Bus bar holder and battery pack including the same
JP5649811B2 (ja) 2009-11-09 2015-01-07 三洋電機株式会社 車両用電源装置及びこれを備える車両並びに車両用電源装置の製造方法
JP2011113913A (ja) 2009-11-30 2011-06-09 Sumitomo Wiring Syst Ltd バスバー回路構造および端子台
JP2011175844A (ja) 2010-02-24 2011-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池パック
FR2959603B1 (fr) 2010-04-28 2012-12-28 Michelin Soc Tech Coffre a batterie rigidifie pour vehicule electrique ou hybride
FR2959606B1 (fr) 2010-04-28 2012-12-28 Michelin Soc Tech Coffre a batterie compartimente pour vehicule electrique ou hybride.
EP4050069A1 (de) 2010-09-22 2022-08-31 Daramic, LLC Verbesserter separator für bleisäurebatterien und verwendung des separators
JP6080307B2 (ja) 2010-10-04 2017-02-15 デーナ、カナダ、コーパレイシャン 電池のための共形流体冷却熱交換器
US8662153B2 (en) 2010-10-04 2014-03-04 Lg Chem, Ltd. Battery cell assembly, heat exchanger, and method for manufacturing the heat exchanger
EP2660839A4 (de) 2010-12-27 2016-11-23 Daikin Ind Ltd Schneidegerät
JP5545231B2 (ja) 2011-01-28 2014-07-09 豊田合成株式会社 導通遮断装置
JP5798131B2 (ja) 2011-02-03 2015-10-21 日本碍子株式会社 電池収容構造
US20140023906A1 (en) 2011-03-31 2014-01-23 Hiroyuki Hashimoto Power supply apparatus and vehicle having the same
WO2013011836A1 (ja) 2011-07-15 2013-01-24 Necエナジーデバイス株式会社 電池モジュール
KR101282519B1 (ko) 2011-08-02 2013-07-04 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 모듈
JP6025030B2 (ja) 2011-09-27 2016-11-16 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
IN2014CN03893A (de) 2011-10-26 2015-07-03 Sumitomo Heavy Industries
WO2013079085A1 (en) 2011-11-28 2013-06-06 Zhejiang Narada Power Source Co. Ltd. Case system, battery and battery rack with improved stacking
WO2013099499A1 (ja) 2011-12-28 2013-07-04 三洋電機株式会社 電源装置、回路基板、及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置
US9466819B2 (en) 2012-03-07 2016-10-11 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US10211436B2 (en) 2012-05-08 2019-02-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Multiple piece battery cell isolator
US20140030560A1 (en) 2012-07-25 2014-01-30 GM Global Technology Operations LLC Battery with solid state cooling
DE102012213273B4 (de) 2012-07-27 2021-08-05 Hydac Technology Gmbh Energiespeichervorrichtung
EP2744034B1 (de) 2012-12-07 2015-02-18 Obrist Powertrain GmbH Wärmetauscheranordnung
US9295512B2 (en) 2013-03-15 2016-03-29 Myoscience, Inc. Methods and devices for pain management
US9610112B2 (en) 2013-03-15 2017-04-04 Myoscience, Inc. Cryogenic enhancement of joint function, alleviation of joint stiffness and/or alleviation of pain associated with osteoarthritis
US8959901B2 (en) 2013-04-29 2015-02-24 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Metal-gas battery system
DE102013210585A1 (de) 2013-06-07 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Gehäusevorrichtung für zumindest eine Energiespeicherzelle und Verfahren zum Herstellen einer Gehäusevorrichtung für zumindest eine Energiespeicherzelle
JP2015002166A (ja) 2013-06-18 2015-01-05 株式会社Gsユアサ 鉛蓄電池
EP2819208B1 (de) 2013-06-28 2015-12-30 Samsung SDI Co., Ltd. Batteriesystem
CN105409031B (zh) 2013-08-07 2019-02-01 株式会社日立制作所 电池模块
ES2725901T3 (es) 2013-08-30 2019-09-30 Gogoro Inc Dispositivo portátil de almacenamiento de energía eléctrica
US9831482B2 (en) 2013-09-06 2017-11-28 Johnson Controls Technology Company Battery module lid system and method
DE102013015749A1 (de) 2013-09-21 2015-03-26 Daimler Ag Zellblock für eine Batterie
DE102013015778A1 (de) 2013-09-21 2015-03-26 Daimler Ag Elektrische Batterie
US9780418B2 (en) 2013-10-28 2017-10-03 Johnson Controls Technology Company System and method for battery cell thermal management using carbon-based thermal films
CN103579710A (zh) 2013-11-11 2014-02-12 吉林化工学院 废蓄电池回收利用的方法
US9731622B2 (en) 2014-01-07 2017-08-15 Atieva, Inc. EV battery pack multi-mode cooling system
US9761919B2 (en) 2014-02-25 2017-09-12 Tesla, Inc. Energy storage system with heat pipe thermal management
CN203787535U (zh) 2014-02-27 2014-08-20 北京波士顿电池技术有限公司 用于电动汽车被动热管理的全铝散热电池箱
JP6361231B2 (ja) 2014-03-31 2018-07-25 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
US9685645B2 (en) 2014-07-16 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Battery pack venting system for electrified vehicle
US10008710B2 (en) 2014-08-04 2018-06-26 Johnson Controls Technology Company Overcharge protection assembly for a battery module
CN107078367B (zh) 2014-09-05 2019-08-30 达纳加拿大公司 用于电池单元的可展开堆叠板式热交换器
US9397376B2 (en) 2014-09-25 2016-07-19 Atieva, Inc. Battery pack with segmented, electrically isolated heat sink
JP6144658B2 (ja) 2014-10-01 2017-06-07 トヨタ自動車株式会社 車載用電源装置
US10056642B2 (en) 2014-11-20 2018-08-21 Ford Global Technologies, Llc Battery assembly including battery cells wrapped with thermally conductive film
CN204243106U (zh) 2014-12-05 2015-04-01 超威电源有限公司 蓄电池抗震防撞壳体结构
US9583747B2 (en) 2015-01-08 2017-02-28 Ford Global Technologies, Llc Retention assembly for traction battery cell array
JP6462367B2 (ja) 2015-01-13 2019-01-30 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US20160218336A1 (en) 2015-01-28 2016-07-28 Motorola Solutions, Inc Method and apparatus for assembling cells in a battery pack to control thermal release
US20170365827A1 (en) 2015-03-31 2017-12-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery system
US10541395B2 (en) 2015-07-30 2020-01-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Power supply device and vehicle using same
US10622687B2 (en) 2015-08-10 2020-04-14 Ford Global Technologies, Llc Battery pack enclosure including integrated fluid channel
WO2017041844A1 (en) 2015-09-09 2017-03-16 Akasol Gmbh Housing for at least one battery module and battery module assembly
JP2018538655A (ja) 2015-10-02 2018-12-27 アーコニック インコーポレイテッドArconic Inc. エネルギー貯蔵装置および関連方法
US10461373B2 (en) 2015-12-03 2019-10-29 GM Global Technology Operations LLC Adding dry metal oxide for metal nitride particles to improve battery cycle life and power performance
CN205177921U (zh) 2015-12-11 2016-04-20 上海励润复合材料有限公司 一种高强度、轻量化电池箱体
JP7034419B2 (ja) 2015-12-14 2022-03-14 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車
WO2017101679A1 (zh) 2015-12-16 2017-06-22 比亚迪股份有限公司 托盘、动力电池包及电动车
DE102016101252A1 (de) 2016-01-25 2017-07-27 Auto-Kabel Management Gmbh Hochvoltbordnetzsystem und Verfahren zum Betreiben eines Hochvoltbordnetzsystems
CN113972446A (zh) 2016-01-29 2022-01-25 三洋电机株式会社 电源装置、车辆、汇流条以及电池单元的电连接方法
CN105742535B (zh) 2016-04-07 2018-07-03 陈杰 一种组合式电池盒
US11311327B2 (en) 2016-05-13 2022-04-26 Pacira Cryotech, Inc. Methods and systems for locating and treating nerves with cold therapy
WO2018022964A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Crynamt Management Llc Battery packs having structural members for improving thermal management
WO2018023050A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Crynamt Management Llc High-density battery pack
US11757149B1 (en) 2016-09-20 2023-09-12 Apple Inc. Battery liquid quench system and methods of manufacture thereof
DE102016121265A1 (de) 2016-11-07 2018-05-09 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung
DE102016122424B4 (de) 2016-11-22 2023-06-07 Auto-Kabel Management Gmbh Trennvorrichtung mit Lichtbogenunterbrechung
US10923788B1 (en) 2016-11-30 2021-02-16 Apple Inc. Directed quench systems and components
JP6720852B2 (ja) 2016-12-22 2020-07-08 株式会社オートネットワーク技術研究所 バスバー、蓄電モジュール、および、配線モジュール
DE102016125697A1 (de) 2016-12-23 2018-06-28 Benteler Automobiltechnik Gmbh Batteriehalterung für ein Fahrzeug
HUE064001T2 (hu) 2017-01-04 2024-02-28 Samsung Sdi Co Ltd Akkukmulátorrendszer
EP3346518B1 (de) 2017-01-06 2019-07-24 Samsung SDI Co., Ltd. Gehäuse für ein batteriemodul mit einer gehäusedichtung
US11870092B1 (en) 2017-02-01 2024-01-09 Apple Inc. On-board vent gas abatement
KR102172517B1 (ko) 2017-04-04 2020-10-30 주식회사 엘지화학 크래쉬 빔 구조를 갖는 배터리 팩
KR102256098B1 (ko) 2017-04-06 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 루버 핀 형상의 열전도 매개체를 구비한 배터리 팩
US10559444B2 (en) 2017-04-28 2020-02-11 Littelfuse, Inc. Fuse device having phase change material
CN110637380B (zh) 2017-05-12 2022-09-27 三洋电机株式会社 电源装置和具备其的车辆、蓄电装置以及电源装置用隔板
AU2018307012B2 (en) 2017-07-26 2024-02-22 Panasonic Energy Co., Ltd. Battery module
DE102017118519A1 (de) 2017-08-14 2019-02-14 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Temperiereinrichtung für ein Batteriegehäuse
KR102248104B1 (ko) 2017-10-11 2021-05-03 주식회사 엘지화학 열전도 촉진용 실링 테이프를 포함하는 전지셀
JP6650428B2 (ja) 2017-10-13 2020-02-19 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール
JP6922683B2 (ja) 2017-11-17 2021-08-18 トヨタ自動車株式会社 電池パック、電池パックの製造方法及び介在部材
CN109853226A (zh) 2017-11-30 2019-06-07 松下知识产权经营株式会社 绝热片和其制造方法以及电子设备和电池单元
KR102270234B1 (ko) * 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 크로스 빔을 내장한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US11469471B1 (en) 2018-02-02 2022-10-11 Apple Inc. Battery pack heat dispensing systems
WO2019181501A1 (ja) 2018-03-23 2019-09-26 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
US12021265B2 (en) 2018-03-28 2024-06-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Bus bar and cell stack
CN208585211U (zh) 2018-04-24 2019-03-08 北京新能源汽车股份有限公司 用于电池包的纵梁和电池包下壳体组件
US11043344B2 (en) 2018-05-23 2021-06-22 Eaton Intelligent Power Limited Arc flash reduction maintenance system with pyrotechnic circuit protection modules
US11189867B2 (en) * 2018-11-16 2021-11-30 Chongqing Jinkang Powertrain New Energy Co., Ltd. Battery packs with integrated cold plates for electric vehicles
US11316210B2 (en) 2018-11-21 2022-04-26 Samsung Sdi Co., Ltd. Control unit for a battery module or system
CN110190211B (zh) 2018-12-29 2020-03-31 比亚迪股份有限公司 电池托盘、动力电池包及车辆
CN110190212B (zh) 2018-12-29 2020-02-04 比亚迪股份有限公司 动力电池包及车辆
CN111384328A (zh) 2018-12-29 2020-07-07 比亚迪股份有限公司 电池托盘、动力电池包及车辆
CN111384334A (zh) 2018-12-30 2020-07-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电池包
KR102380443B1 (ko) 2019-01-04 2022-03-29 주식회사 엘지에너지솔루션 인접 배터리 모듈들로 열을 분산할 수 있는 구조를 갖는 에너지 저장 시스템
KR102607280B1 (ko) 2019-02-01 2023-11-27 주식회사 엘지에너지솔루션 기계적 가압 및 자성에 의한 가압의 동시 부가가 가능한 전지셀을 포함하는 전지 조립체
CN112117400A (zh) 2019-06-21 2020-12-22 比亚迪股份有限公司 动力电池包和车辆
KR102471092B1 (ko) 2019-07-18 2022-11-24 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈, 이의 제조 방법 및 전지팩
KR20210040720A (ko) 2019-10-04 2021-04-14 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN112331997B (zh) 2019-10-15 2021-11-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包和车辆
CN112331992B (zh) 2019-11-08 2021-12-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包及装置
US11387068B2 (en) 2019-12-16 2022-07-12 Littelfuse, Inc. Active/passive fuse module
CN112868128A (zh) 2020-04-02 2021-05-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模块组件、电池包和使用电池作为电源的设备
CN112310575B (zh) 2020-04-03 2022-11-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模块、电池组及使用二次电池的装置
US20220021068A1 (en) 2020-07-10 2022-01-20 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery, and related device, preparation method and preparation apparatus thereof
KR20220008558A (ko) 2020-07-14 2022-01-21 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
US20220111759A1 (en) 2020-10-09 2022-04-14 Our Next Energy, Inc. Supplying power to an electric vehicle
US11764431B2 (en) 2020-10-22 2023-09-19 Apple Inc. Battery pack structures and systems
US11581618B2 (en) 2020-11-18 2023-02-14 GM Global Technology Operations LLC Thermomechanical fuses for heat propagation mitigation of electrochemical devices
WO2023288029A1 (en) 2021-07-14 2023-01-19 Our Next Energy, Inc. Structural cell to pack battery
US20230137286A1 (en) 2021-10-28 2023-05-04 Our Next Energy, Inc. Flexible aluminum busbar
US20230198100A1 (en) 2021-12-22 2023-06-22 Our Next Energy, Inc. Off-axis and off-plane compliant busbar

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230070269A (ko) 2023-05-22
US20220131221A1 (en) 2022-04-28
US20220131222A1 (en) 2022-04-28
US11764431B2 (en) 2023-09-19
US20220131220A1 (en) 2022-04-28
JP2023546153A (ja) 2023-11-01
US12002976B2 (en) 2024-06-04
US11936055B2 (en) 2024-03-19
US12002977B2 (en) 2024-06-04
CN116583989A (zh) 2023-08-11
WO2022086702A1 (en) 2022-04-28
US20220131219A1 (en) 2022-04-28
US20220131117A1 (en) 2022-04-28
US11973235B2 (en) 2024-04-30
US20230307752A1 (en) 2023-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112021004335T5 (de) Batteriepackstrukturen und systeme
DE102014217188B4 (de) Batteriemodul mit einer Struktur zur Vermeidung des Vermischens von Kühlmittel und Lüftungsgas
DE102019122340A1 (de) Batteriemodul und akku mit diesem modul
DE102011009354B4 (de) Batteriezellenmodul
DE102015114636B4 (de) Verfahren zum Zusammenbauen eines Brennstoffzellenstapels
DE102011109484B4 (de) System zur thermischen Regulierung für einen Batteriesatz
DE102015110471B4 (de) Brennstoffzellenstapel und zusammenbauverfahren dafür
DE60008295T2 (de) Polymerelektrolyt-membran-brennstoffzellenstapel
DE102016119967A1 (de) Antriebsbatterieanordnung
DE212012000137U1 (de) Batteriesatzanordnung
DE212012000223U1 (de) Batteriewärmetauscher
DE112018004454T5 (de) Wärmetauscher mit integrierter tragstruktur
DE102015113622A1 (de) Traktionsbatteriebaugruppe mit Thermovorrichtung
EP2593982B1 (de) Batteriezellenmodul, batterie und kraftfahrzeug
DE112006003176B4 (de) Brennstoffzelle und Klebestruktur eines Separators für eine Brennstoffzelle
DE202018101387U1 (de) Thermomanagementbaugruppe für Traktionsbatteriezellen
DE102013223092B4 (de) Batteriemodulbaugruppe und Verfahren zu deren Herstellung
DE102019100272A1 (de) Energiespeichervorrichtung und fahrzeug
DE102012205543A1 (de) Brennstoffzelle
DE112011103987T5 (de) Elektrische Speicherzelle, elektrische Speichervorrichtung und Fahrzeug mit elektrischer Speichervorrichtung
DE112018008015T5 (de) Batteriemodul
DE112016004706T5 (de) Vorrichtung umfassend batteriezellen und ein verfahren zum zusammenbauen
DE102017107203B4 (de) Traktionsbatterie
DE202023106840U1 (de) Batteriemodul und Batteriepack
DE102008059941A1 (de) Batterieeinheit mit einer Mehrzahl von zylindrischen Einzelzellen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed