[發明專利]具有堆疊框架的蓄電池熱系統

有效

• 申請號: 201310643910.7
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103855443A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: A.G.安德森;K.R.斯佩特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/655
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 董均華;何逵游

技術領域

本公開總體上涉及蓄電池，且更具體地涉及帶有結構部件和模塊堆疊框架的蓄電池熱系統，以改進蓄電池熱系統的可制造性和穩固性。

背景技術

當前的基于蓄電池的車輛推進系統是由多個蓄電池模塊構成的蓄電池組的形式，其中每個繼而由一個或多個蓄電池單元構成，其可傳輸電流，用于機動車的原動力。在該上下文中，術語“原動力”描述能夠不只是提供另一動力源（例如，內燃發動機）的起動動力的蓄電池組；其包括能夠提供足以以其所設計相一致的方式推進車輛的持續功率的蓄電池組。

這種系統的示例在圖1中示出。以部分分解圖示出了采用多個蓄電池模塊10的蓄電池組1形式的車輛推進系統。取決于期望功率輸出，多個蓄電池模塊10可以組合為組或部段100；其可以對齊以由共同托架200支撐，托架200還可以用作冷卻劑軟管300的支撐，冷卻劑軟管300可以在可期望補充冷卻的配置中使用。除了給多個蓄電池模塊10提供支撐之外，托架200和隔板400可支撐其它模塊，例如電壓、電流和溫度測量模塊500。顯示了獨立蓄電池單元35設置在一個蓄電池模塊10內，也通過子模塊600示出了其蓋。在一個典型示例中，蓄電池組1可包括大約200個獨立蓄電池單元35。這種系統在題為“Battery?Thermal?Interfaces?with?Microencapsulated?Phase?Change?Materials?for?Enhanced?Heat?Exchange?Properties”且于2012年10月11日公開的美國公開2012/0258337?A1中描述，其通過參考引入本文。

在圖2A和2B中示出了具有互鎖結構部件的蓄電池熱系統。蓄電池熱系統包括具有模塊基底55和散熱器60的模塊。模塊基底55包含蓄電池單元35和沿蓄電池單元35的邊緣設置的實心翅片組件70。實心翅片組件70包括由膨脹單元90環繞且插入到足部95中的一對實心翅片85。實心翅片組件70的設計允許變形，因而允許單元公差和膨脹管理。足部95在相對端部上具有互鎖輪廓110，115。一個足部上的輪廓與下一足部上的相對輪廓互鎖。當蓄電池單元35和實心翅片組件70設置時，足部95上的互鎖輪廓110，115彼此互鎖，從而形成散熱器60可以容易附連的表面。實心翅片組件70將蓄電池單元35中產生的熱量傳導給散熱器60，散熱器60安裝在模塊基底55的至少一側上（通常兩側上）。模塊基底55可以根據需要由端板75和支架80保持在一起。足部95與散熱器60接觸。接觸可以是直接的，從而足部95觸碰散熱器60，或者是間接的，其中，在足部95和散熱器60之間存在材料層。

由于沿相鄰結合足部95形成的柔性接頭，實心翅片組件70的設計允許由于堆疊實心翅片組件的塔架引起的變形，其可能沿其長度彎曲，從而形成香蕉或蛇形狀。這種系統在題為“Battery?Thermal?System?with?Interlocking?Structure?Components”且于2012年5月3日公開的美國公開2012/0107649?A1中描述，其通過參考引入本文。雖然這種系統對于其預期目的工作良好，但是本發明人已經確定該折曲趨勢可能引起熱接觸損失和蓄電池熱系統的熱性能的有關降低。

發明內容

針對上述背景技術，本公開涉及改進可制造性和穩固性，降低成本和確保對齊，且限定具有模塊堆疊框架結構的蓄電池熱系統的模塊長度和將蓄電池熱系統與模塊堆疊框架結構組裝的方法。

本公開的一個方面是用于機動車的蓄電池組組件。在一個實施例中，所述蓄電池組組件可包括多個蓄電池單元和多個冷卻翅片組件。所述冷卻翅片組件中的每個可定位成與蓄電池單元中的至少一個熱連通，用于熱冷卻蓄電池單元中的至少一個。所述冷卻翅片組件可包括在其中限定柔順結構的至少一個大致平面冷卻翅片和沿冷卻翅片的邊緣限定平坦表面的至少一個足部。散熱器和框架結構，所述框架結構包括配置成容納蓄電池單元和冷卻翅片組件的結構部件，從而在冷卻翅片組件和蓄電池單元設置在框架結構中后，冷卻翅片組件的足部的基本所有平坦表面都對齊，以限定與散熱器熱接合的大致平面表面。