[發(fā)明專利]用于鋰離子電池的電池殼體

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810896051.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109411655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫里茨·克勞斯·施普林格;克里斯蒂安·多隆;賴納·基恩;哈拉爾德·施托夫費(fèi)爾斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H01M2/10
• 分類號(hào): H01M2/10;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6561;H01M10/6567;H01M10/663
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 回旋

提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛的鋰離子電池的電池殼體，用于布置在機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，所述電池殼體具有至少一個(gè)機(jī)械穩(wěn)定的外殼，該機(jī)械穩(wěn)定的外殼具有與電池的形狀對(duì)應(yīng)的多個(gè)壁；至少一層固體絕熱材料，用于保護(hù)電池免受來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域的熱影響；至少一個(gè)第一槽，該第一槽可連接到通向周圍環(huán)境的空氣管路；以及至少一個(gè)第二槽，該第二槽可以連接到與車輛的至少一個(gè)冷卻系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的管路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的鋰離子電池的殼體。

背景技術(shù)

鋰離子電池在機(jī)動(dòng)車輛領(lǐng)域變得越來(lái)越重要。在此，它們特別用作混合動(dòng)力車輛的能量存儲(chǔ)裝置。鋰離子電池具有優(yōu)于傳統(tǒng)電池的各種優(yōu)點(diǎn)，例如，在比能量(specificenergy)和比功率(specific power)方面。

然而，鋰離子電池的使用壽命和操作在很大程度上取決于環(huán)境溫度。鋰離子電池不應(yīng)暴露在低于0℃和高于60℃的溫度下，并且理想情況下應(yīng)位于10℃至40℃的溫度范圍內(nèi)。這里，溫度靈敏度取決于電池的具體技術(shù)，即尤其取決于化學(xué)成分(電解質(zhì)的組成、電極的材料等)和相應(yīng)的功率要求。此外，由于鋰離子電池在機(jī)械損壞或破壞時(shí)——例如在事故中——會(huì)著火或甚至爆炸，因此鋰離子電池需要高機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)。此外，一些鋰離子電池需要通風(fēng)裝置。

上述缺點(diǎn)使得在機(jī)動(dòng)車輛中安裝鋰離子電池成為復(fù)雜的事情。出于碰撞安全性的原因，鋰離子電池通常不安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，而是安裝在車輛下方，即在車身底部區(qū)域或行李廂中。在這種情況下，如果鋰離子電池發(fā)生故障，則將鋰離子電池連接到車輛內(nèi)部同樣會(huì)陷入復(fù)雜化。此外，由于冷卻劑的長(zhǎng)路徑等原因，監(jiān)控鋰離子電池的溫度是復(fù)雜的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種比傳統(tǒng)布置更有效地布置鋰離子電池的方法。

發(fā)明內(nèi)容

該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的電池殼體來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求、附圖和說(shuō)明性實(shí)施例，本發(fā)明的其它有利實(shí)施例和進(jìn)展將變得顯而易見(jiàn)。

本發(fā)明的第一方面涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的鋰離子電池的電池殼體，包含：至少一個(gè)機(jī)械穩(wěn)定的外殼，該機(jī)械穩(wěn)定的外殼具有與電池的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀；至少一個(gè)層，該層包含固體絕熱材料；至少一個(gè)第一槽，該第一槽連接到通向周圍環(huán)境的空氣管路；以及至少一個(gè)第二槽，該第二槽連接到與車輛的至少一個(gè)冷卻系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的管路。

根據(jù)本發(fā)明的電池殼體是有利的，因?yàn)樗沟娩囯x子電池能夠布置在機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。在這種情況下，機(jī)械穩(wěn)定的殼用于提供保護(hù)以免于機(jī)械作用。包含固體絕熱材料的層有利地將鋰離子電池與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)域或機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的其它熱生成裝置的區(qū)域熱分離。此外，第一槽設(shè)計(jì)成傳導(dǎo)空氣，這有利地允許散熱。此外，事實(shí)上第一槽形成空腔，該空腔也需要保護(hù)以免于機(jī)械作用。也可以將額外的槽設(shè)計(jì)為空氣槽。第二槽同樣通過(guò)使用冷卻劑在溫度超過(guò)有利于鋰離子電池的溫度窗口時(shí)用于散熱，或者作為選擇地，在溫度下降到低于有利于鋰離子電池的溫度窗口時(shí)用于供熱。還可以為使用冷卻劑而形成額外的槽。根據(jù)本發(fā)明的對(duì)應(yīng)于電池形狀的殼體的形狀應(yīng)該被認(rèn)為是指殼體的表面的數(shù)量對(duì)應(yīng)于電池的表面的數(shù)量，盡管殼體一定大于電池。

機(jī)械穩(wěn)定的殼可以包含一個(gè)，或者可選地，多個(gè)材料層。機(jī)械穩(wěn)定的殼設(shè)計(jì)成吸收機(jī)械作用——特別是在事故期間，但在此過(guò)程中不會(huì)發(fā)生顯著變形，從而確保由電池殼體保護(hù)的鋰離子電池免受機(jī)械損壞。殼的材料優(yōu)選包含金屬。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該材料包含鋼。作為選擇地，例如，該材料也可以是鋁。在另一個(gè)可行性實(shí)施例中，該材料包括塑料。

固體絕熱材料優(yōu)選包含熱塑性塑料。合適的材料是聚苯乙烯，例如，特別是作為發(fā)泡聚苯乙烯形式的泡沫，或包含苯乙烯的合適共聚物。