[發明專利]儲能裝置

有效

• 申請號: 201080050323.1
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN102771004A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 邁克爾·莫澤;托比亞斯·伊澤邁爾;克里斯托弗·費倫巴赫爾;托瑪斯·哈肯貝格爾;漢斯-喬治·赫爾曼;德克·諾伊邁斯特;魯道夫·里德爾;克里斯蒂安·扎恩
• 申請（專利權）人: 貝洱兩合公司
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及一種儲能裝置以及一種利用冷卻裝置冷卻由多個電化學儲能單元構成的堆疊結構的應用。

背景技術

對于單電池（特別是鋰離子單電池）與散熱槽的連接，可以使冷卻板以不同的形式連接在冷卻盤上。

公開文獻102007066944.4提供了其中一種用于平板電池的冷卻系統，該冷卻系統帶有作為熱學路徑的冷卻板。可以了解到，該板與冷卻盤形成熱接觸；該接觸應該通過密封來建立。

專利文獻DE?102?23?782?B4公開了一種用于圓形單電池的冷卻裝置，該冷卻裝置由一底盤和側面在縱向上貼靠在單電池上的冷卻部件組成。這些單電池與該冷卻裝置形成力配合連接，這些貼靠設置的冷卻部件具有膨脹縫，從而改善間隙形成和熱傳遞問題。

發表在Advanced?Automotive?Battery?Conference(AABC)2008上的論文“The?Impact?of?Simulation?Analysis?on?the?Development?of?Battery?Cooling?Systems?for?Hybrid_Vehicles”(來自Peter?Pichler,Product?Manager?Battery?Systems,MAGNA?STEYR?Fahrzeugtechnik?AG?&?Co.KG)公開了一種模塊化的電池構造，然而其中，已經在模塊中集成設置有散熱槽（Waermesenke）。在電池裝配時，僅需要建立各個冷卻通道的連接。

專利文獻US?2008/0090137公開了一種模塊化的電池構造，其中，該模塊由單電池和冷卻板組成。這樣制成的電池用空氣進行冷卻。

在大多數情況下，冷卻通道或蒸發器盤僅與單電池的一側連接，這樣會損害單電池中的熱量分布。用于向散熱槽進行熱傳遞的接觸面積由于安裝空間受到限制，由此特別在產生大量熱量時難以進行散熱。例如此處采用的與散熱槽的力配合連接耗費工本，并且從某種程度上說比較復雜，因此此時不如采用粘合。通常，額外的機械支撐妨礙裝配的可接近性，特別是咖啡袋式單電池，例如通過框架或形狀配合的包裝而妨礙裝配。對于剛性鎖定連接，例如主要采用釬焊或焊接方式，然而這些方式會使單電池受損。

此外，對于模塊或整個電池的各種設計方案，必須重新設計散熱槽或蒸發器盤，因此使開發費用增加且使變化類型繁瑣。

另外，各個冷卻模塊與各自散熱槽的連接耗費工本，且增大了泄漏的危險性。用于多個模塊的一個總冷卻盤可以容易地實現使其制造復雜化的安裝空間尺寸。散熱槽的部分實心結構和額外的連接部件對于電池的整體重量進一步產生消極影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于冷卻電化學儲能單元的改進裝置，以及一種冷卻裝置的新的應用。

上述目的通過權利要求1的儲能裝置以及權利要求13的冷卻裝置的應用來實現。

本發明基于這樣的認識，即，通過使用改良的標準件以及采用基于扁管冷卻劑冷卻器或蒸發器的方法能夠實現開發費用和制造成本的降低。本發明的核心內容除了要改善模塊化結構以外，還要提高散熱性能，通過散熱槽在單電池的多個側面上的連接改善單電池中的熱量分布，以及改善由冷卻板和散熱槽構成的連接結構的裝配性。此外，可以通過適宜的冷卻板并且通過扁管在單電池的未使用的中空部中的連接而優化封裝密度。此外，在簡化裝配的同時，還使重量減輕，并且使機械穩定性提高。

具有優勢地，可以通過采用改進的標準件減少開發費用以及制造成本。扁管冷卻器或蒸發器的使用實現了非常多變的且模塊化的構造。通過對空置空間的優化利用，可以實現較高的封裝密度。因為根據冷卻需求和導電體的位置可以實現散熱槽的可變的設置結構，所以另外還可以改善散熱，并且改善單電池中的熱量分布。除了減輕重量以外，還在簡化裝配和改善連接質量的同時實現了對機械穩定性的支持。

根據另一個實施方案，本發明的技術方案特別用于棱柱形硬殼單電池和咖啡袋式單電池。通過使單電池直接連接到散熱槽上而增強散熱。此外，通過不同數量的扁管可以實現與冷卻效率的匹配。具有優勢地，本發明的技術方案實現了電池裝配中的公差補償以及靈活性。另外，由于較小的傳遞阻力，可以實現具有相對較高初始溫度的電池的冷卻。

根據本發明的一個技術方案，由此實現的優勢還在于，扁管與集流槽可靠地粘合連接，通過直接將單電池連接在散熱槽上改善單電池中的散熱，并且通過不同數量的扁管來滿足需要的冷卻效率。