[發明專利]用于電池的液體冷卻器件

無效

• 申請號: 201210040307.5
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102610871A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 周鵬;保羅·曹
• 申請（專利權）人: 華霆動力
• 主分類號: H01M10/50
• 分類號: H01M10/50;H01M2/10
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 金凱

技術領域

本發明涉及電池領域。更具體地，本發明涉及用于冷卻或者加熱電池的基于液體的器件。

背景技術

電池是將化學能轉化為電能的裝置。電池是一個或多個電化學電池單體的組合，每個電池單體由兩個通過導電電解質串聯的半電池組成。一個半電池包括電解質和負離子向其移動的電極，例如陽極或負電極。另一個半電池包括電解質和陽離子向其移動的電極，例如陰極或正電極。兩個電極彼此不接觸但通過電解質電連接。許多電池單體采用具有不同電解質的兩個半電池。在這種結構下，每個半電池被隔膜隔開。隔膜對離子是可滲透，但對電解質是不可滲透的，因此允許離子穿過但能防止兩個半電池的電解質混合。

電池組是一系列連接的電池單體。電池單體可以以串聯、并聯或者兩者混合的方式布置以傳輸所需電壓、容量或功率密度。電池組的部件包括個別的電池單體和導電連接這些電池單體之間的互連。在許多電池組中，集電板被用于收集從電池組的每個電池單體輸出的電流。第一集電板與每個電池單體的陽極連接，第二集電板與每個電池單體的陰極連接。

電池被設計為在指定的溫度范圍內運作。溫度升高導致電阻增加和電流抑制。因此，電池溫度需要被管理。

發明內容

電池液體冷卻器件的實施例包括一個或多個電池單體，其與一個或多個冷卻模塊熱耦合。盡管此處描述為用于冷卻電池單體的液體冷卻器件和冷卻模塊，該液體冷卻器件和冷卻模塊通常可以被分別稱為液體溫度調整器件和溫度調整模塊，其也可以用于加熱電池單體，例如在寒冷氣候下。在一些實施例中，該一個或多個電池單體被固定于電池座中，該電池座具有用于接近每個電池的一端的第一開口和用于接近第二端的第二開口。在其他實施例中，沒有使用電池座。作為替代，該一個或多個冷卻模塊既被用作冷卻器件又被用作支撐結構。第一冷卻模塊與每個電池單體的一端熱耦合，在一些實施例中，第二冷卻模塊與每個電池單體的另一端熱耦合。每個冷卻模塊設置有位置貼近耦合至該冷卻模塊的電池單體端部的一個或多個通道。來自每個電池單體的熱量被傳遞至冷卻模塊的材料并進入流經該一個或多個通道的液體。被加熱的液體從冷卻模塊輸出，冷卻，并回到冷卻模塊。在一些實施例中，冷卻模塊還與電耦合至電池單體的集電元件和/或導電元件熱耦合以類似地從這些元件中移除熱量。

一方面，一種電池溫度調整模塊包括由導熱材料制成的通道部件，其中，所述通道部件包括一個或多個第一開口，每個第一開口用于容納電池單體的一端，以使所述電池單體的該端與通道部件熱耦合，其中，所述通道部件進一步包括至少一個液體進口、至少一個液體出口以及一個或多個耦合在所述至少一個液體進口和所述至少一個液體出口之間供液體流過的通道，以使熱量在所述電池單體的該端與流經所述一個或多個通道的液體之間傳遞；及覆蓋部件，其與通道部件耦合，以使所述一個或多個通道被密封，除所述至少一個液體進口和所述至少一個液體出口外。在一些實施例中，所述一個或多個第一開口和所述一個或多個通道形成于所述通道部件的第一表面，其中所述通道部件包括與集電元件熱耦合的第二表面，以使熱量在所述集電元件與流經所述一個或多個通道的液體之間傳遞。在一些實施例中，所述通道部件進一步包括形成于所述第二表面上的凹陷，其中，所述凹陷用于容納所述集電元件。在一些實施例中，所述通道部件進一步包括形成于所述第二表面上的第二開口，其中，所述第二開口小于所述第一開口，且所述第二開口與所述第一開口及所述電池單體的第一端對齊。所述通道部件可以通過由膠粘、超聲波焊、熱板焊接和振動焊組成的組中的一種方法密封至覆蓋部件。