[發(fā)明專利]用于冷卻和循環(huán)電池組的系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280055295.1
• 申請(qǐng)日: 2012-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103931048A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯科特·阿瑟諾;肯尼斯·奧斯旺德?tīng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG化學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/48
• 分類號(hào): H01M10/48;H01M10/44;H01M10/613;H01M10/635;H01M10/6564;H01M10/66
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;謝麗娜

背景技術(shù)

在測(cè)試期間電池組被充電和放電。然而，在此發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到如果電池組沒(méi)有被冷卻則它們可能過(guò)熱。

在此發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要用于冷卻和循環(huán)電池組的被改良的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

提供根據(jù)示例性實(shí)施例的用于冷卻和循環(huán)電池組的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：空氣供給裝置，該空氣供給裝置被配置成輸出加壓的空氣。系統(tǒng)進(jìn)一步包括渦流管，該渦流管被配置成從空氣供給裝置接收加壓的空氣并且利用加壓的空氣輸出處于第一溫度水平的冷卻的空氣。系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)熱交換器，該熱交換器被布置在電池組中，被配置成從渦流管接收冷卻的空氣并且冷卻電池組。系統(tǒng)進(jìn)一步包括電池循環(huán)裝置，該電池循環(huán)裝置被電氣地耦合到電池組。電池循環(huán)裝置被配置成當(dāng)電池組被冷卻時(shí)對(duì)電池組充電和放電。

提供根據(jù)另一示例性實(shí)施例的用于冷卻和循環(huán)電池組的方法。該方法包括：從空氣供給裝置輸出加壓的空氣。方法進(jìn)一步包括，在渦流管處從空氣供給裝置接收加壓的空氣并且響應(yīng)于加壓的空氣從渦流管輸出處于第一溫度水平的冷卻的空氣。方法進(jìn)一步包括在被布置在電池組中的至少一個(gè)熱交換器中從渦流管接收冷卻的空氣并且利用熱交換器冷卻電池組。方法進(jìn)一步包括當(dāng)電池組被冷卻時(shí)利用電池循環(huán)裝置對(duì)電池組充電和放電。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于冷卻和循環(huán)電池組的系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的電池組的示意圖；

圖3是在圖1的系統(tǒng)中利用的渦流管的示意圖；

圖4是圖3的渦流管的截面示意圖；

圖5是圖3的渦流管的另一截面示意圖；

圖6是包括電池單元和熱交換器的圖2的電池組的一部分的截面示意圖；

圖7是圖6的熱交換器的示意圖；以及

圖8是根據(jù)另一示例性實(shí)施例的冷卻和循環(huán)電池組的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1，根據(jù)示例性實(shí)施例的用于循環(huán)電池組22的系統(tǒng)10被提供。該系統(tǒng)包括空氣供給裝置40；過(guò)濾器42；壓力調(diào)節(jié)器50；渦流管60；壓力調(diào)節(jié)器70；導(dǎo)管80、82、84、86、88；溫度傳感器100、電池循環(huán)裝置110、以及計(jì)算機(jī)112。系統(tǒng)10的優(yōu)點(diǎn)是，在電池組的循環(huán)期間系統(tǒng)10利用干法工藝以冷卻電池組22。特別地，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，系統(tǒng)10利用冷卻的空氣以冷卻電池22，替代利用水、或者防凍、或者其它冷卻液。

例如，參考圖1、圖6以及圖7，電池組22包括多個(gè)電池單元，所述多個(gè)電池單元包括電池單元23、24、25。而且，電池組22包括多個(gè)熱交換器，諸如熱交換器26，用于從被布置接近熱交換器26的電池單元，例如諸如電池單元23、24、25提取熱能。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電池單元23、24、25是袋狀鋰離子電池單元。當(dāng)然，在可替選的實(shí)施例中，其它類型的電池單元被預(yù)期。

參考圖6和圖7，熱交換器26包括外殼27、入口28、出口29、以及通過(guò)外殼27限定的內(nèi)部流動(dòng)路徑30。入口28和出口29被流體耦合到外殼27。在電池組22的循環(huán)期間，熱交換器26接收通過(guò)熱交換器26利用的冷卻的空氣以從電池單元23、24、25中提取熱能，如在下面將會(huì)更加詳細(xì)地論述的。

參考圖1，空氣供給裝置40被配置成輸出加壓的空氣。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，空氣供給裝置40是空氣壓縮機(jī)。如所示出的，空氣供給裝置40被流體耦合到導(dǎo)管80。

過(guò)濾器42被配置成去除通過(guò)過(guò)濾器42流動(dòng)的空氣中的顆粒。過(guò)濾器42被流體耦合在導(dǎo)管80和導(dǎo)管82之間。

壓力調(diào)節(jié)器50被配置成調(diào)節(jié)被供應(yīng)到渦流管60的空氣的壓力水平。壓力調(diào)節(jié)器50被流體耦合在導(dǎo)管82和導(dǎo)管84之間，其進(jìn)一步被耦合到渦流管60。

參考圖1至圖5，渦流管60被配置成從空氣供給裝置40接收加壓的空氣并且利用加壓的空氣輸出處于第一溫度水平的冷卻的空氣。渦流管60包括入口管140、中央腔室142、圓錐形的出口管150、以及出口管152。出口管152具有被布置在其中的圓錐形的構(gòu)件160。入口管140與中央腔室142流體耦合。而且，圓錐形的出口管150和出口管152被流體耦合到中央腔室142。

而且，入口管140被流體耦合到導(dǎo)管84，并且出口管152被流體耦合到導(dǎo)管86。在操作期間，在入口管140內(nèi)接收加壓的空氣。當(dāng)加壓的空氣通過(guò)渦流管60流動(dòng)時(shí)，從圓錐形的出口管150釋放加熱的空氣，并且將冷卻的空氣從出口管152釋放到導(dǎo)管86。冷卻的空氣被利用以冷卻電池組22內(nèi)的電池單元和熱交換器。