[發明專利]用于車輛的電池冷卻裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201811299314.0
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN110581325A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 金臺爀;林海圭;崔溶桓;金容載;鄭然萬;李容真
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6567;B60L58/33
• 代理公司: 11322 北京尚誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

本發明提供一種用于車輛的電池冷卻裝置。該裝置包括多個框架，所述框架具有安裝至其上的電池單元，并且具有設置在框架的下端的相對側表面中的孔；管，其插入孔；冷卻劑入口，其安裝至多個框架中的每個框架的下端的第一側表面上，并與管的第一端連通，冷卻劑引入冷卻劑入口；以及冷卻劑出口，其安裝至多個框架中的每個框架的下端的第二側表面上，并與管的第二端連通，隨后冷卻劑從冷卻劑出口排出。

技術領域

本發明總體涉及一種用于車輛的電池冷卻裝置及其制造方法，其中，具有簡化結構的電池冷卻裝置使用間接水冷卻方法而表現出提高的冷卻性能。

背景技術

一般而言，由于電動車輛或混合動力車輛的發展，而增加了電池的重要性。對電池的這種研究正在擴展到對影響電池效率和電池壽命以及電池容量的因素的研究。用于電動車輛或混合動力車輛的高壓/高容量電池通常配置為包括多個電池單元(battery cell)的一個電池組(battery pack)，并且包括多個電池組以構成整個電池。

由于電池組在有限的狹窄空間中設置在一起，因此電池組中產生較高熱量，這對電池的壽命造成不利的影響。因此，需要冷卻系統以控制在電動車輛或混合動力車輛中使用的高壓/高容量電池中產生的高熱量。一般而言，車輛中使用的高壓/高容量電池冷卻方法分為空氣冷卻方法和水冷卻方法，接著，每種方法又分為間接冷卻方法和直接冷卻方法。

同時，參照現有技術的圖1，傳統的高壓電池冷卻方法是間接水冷卻方法，其通過將在電池單元600中產生的熱量傳遞到與電池單元接觸的冷卻板800，并且冷卻板將熱量傳遞給熱界面材料(TIM)和水冷塊900以冷卻電池單元。然而，在傳統的冷卻方法中，冷卻方法根據冷卻板、TIM和水冷塊之間的接觸狀態而發生顯著變化。因此，當組裝部件時，需要電池單元、冷卻板、TIM和水冷塊之間具有均勻的接觸，但是由于組裝公差，所以在組裝多個電池單元時實現均勻接觸是存在限制的。

發明內容

因此，本發明提供一種用于車輛的電池冷卻裝置及其制造方法，其中具有簡化結構的電池冷卻裝置使用間接水冷卻方法而表現出提高的冷卻性能。

根據本發明的一方面，一種用于車輛的電池冷卻裝置可以包括：多個框架，其上安裝有電池單元，并具有設置在框架的下端的兩側表面中的孔；管，其插入孔；冷卻劑入口，其組裝或安裝至多個框架中的每個框架的下端的第一側表面上并與管的第一端連通，冷卻劑被引入冷卻劑入口；以及冷卻劑出口，其組裝或安裝至多個框架中的每個框架的下端的第二側表面上并與管的第二端連通，冷卻劑從冷卻劑出口排出。

電池冷卻裝置可以進一步包括：熱界面材料入口，該熱界面材料入口設置在孔的上側且設置在框架的兩側表面中，具有熱界面特性的熱界面材料被引入熱界面材料入口。熱界面材料入口可以從框架的兩側表面向下傾斜。此外，引入熱界面材料入口的熱界面材料可以涂覆于各電池單元的下端的一部分和管上。框架可以包括設置在其下表面上的管支承件，管支承件支承插入孔的管。電池冷卻裝置可以進一步包括框架罩，其在層疊多個框架之后，覆蓋框架的開口表面。

根據本發明的另一方面，一種用于車輛的電池冷卻裝置的制造方法可以包括：設置多個框架，所述框架具有設置在框架下端的兩側表面中的孔，并且具有設置在孔的上側的熱界面材料入口，其中將具有熱界面特性的熱界面材料引入熱界面材料入口；將管插入各框架的孔中；將電池單元安裝至多個框架上；將其上安裝有電池單元的多個框架層疊；以及用框架罩覆蓋層疊的框架的開口表面。該制造方法可以進一步包括：將熱界面材料引入熱界面材料入口；以及在用框架罩覆蓋層疊的框架的開口表面之后硬化熱界面材料。

根據本發明，電池冷卻裝置可以通過在框架的下端的相對側表面中形成孔并將管插入孔，從而將框架與具有冷卻流動路徑的水冷塊一體化，這簡化了電池冷卻裝置的結構，與傳統的電池冷卻裝置相比進一步降低了制造成本并提高了能量密度。