專利名稱：用于電池單元溫度控制的擠制散熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種電池組，更具體地涉及一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電池單元(battery cell)已被推薦為用于電動(dòng)裝置(如電動(dòng)車輛)的清潔高效且對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的電源。一種類型的電池單元是鋰離子電池單元。通常是以堆疊的構(gòu)造來(lái)設(shè)置多個(gè)單獨(dú)的鋰離子電池單元，用以提供足以使電動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的電能量。已知鋰離子電池單元在其充放電期間產(chǎn)生熱量。當(dāng)鋰離子電池單元過(guò)熱或暴露在高溫環(huán)境中時(shí)，熱量會(huì)影響鋰離子電池單元的工作。在鋰離子電池單元以及其它類型的電池單元中，通常利用熱管理系統(tǒng)來(lái)抑制不期望的溫度條件。此外，當(dāng)鋰離子電池單元充放電時(shí)它們會(huì)發(fā)生膨脹，其中這種膨脹通常被稱作電池單元膨脹。電池單元膨脹會(huì)引起鋰離子電池單元堆的高度發(fā)生變化，并且產(chǎn)生作用于單獨(dú)鋰離子電池單元的壓縮力。通常，電池單元組件包括可壓縮部件(如設(shè)置在相鄰電池單元之間的泡沫層)，用以適應(yīng)電池單元膨脹并且維持鋰離子電池單元堆的期望高度和作用于單獨(dú)鋰離子電池單元的期望壓縮力。此外，可壓縮部件還有助于適應(yīng)電池組組件的各部件的尺寸公差。當(dāng)這種熱管理系統(tǒng)在閉合回路中使用流體作為熱傳遞介質(zhì)時(shí)，會(huì)不期望地增加熱管理系統(tǒng)的復(fù)雜性。在使用流體的熱管理系統(tǒng)的多個(gè)部件之間必須使用和維持多個(gè)密封件。此外，由于存在多個(gè)密封件和多個(gè)部件因而增加了經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)的壓力損失，從而導(dǎo)致低效率的導(dǎo)向或來(lái)自電池組的熱傳遞。為了提供這種熱管理系統(tǒng)和可壓縮部件，不期望地增加了電池組組件的復(fù)雜性。 多個(gè)經(jīng)機(jī)械加工或注射成型的部件形成了電池組組件的至少一部分。因此不期望地增加了電池組組件的成本。所期望的是制造一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，該熱管理系統(tǒng)具有散熱片和管道，其中利用擠出工藝來(lái)形成該散熱片和管道，從而使熱管理系統(tǒng)的重量和成本最小化。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在由本發(fā)明提供的是，令人驚異地發(fā)明了一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，該熱管理系統(tǒng)具有散熱片和管道，其中利用擠出工藝來(lái)形成該散熱片和管道，從而使熱管理系統(tǒng)的重量和成本最小化。在一個(gè)實(shí)施例中，用于電池組的熱管理系統(tǒng)包括至少一個(gè)電池單元；和主體，所述主體具有形成于多個(gè)散熱片之間的電池單元保持區(qū)以及與流體源流體連通的第一管道， 所述第一管道與散熱片有熱聯(lián)系，其中所述至少一個(gè)電池單元容納于電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使散熱片與所述至少一個(gè)電池單元有熱聯(lián)系，并且其中使流體流經(jīng)第一管道且流體與第一管道和散熱片配合以調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電池單元的溫度。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于電池組的熱管理系統(tǒng)包括多個(gè)電池單元；設(shè)置成堆的多個(gè)主體，各主體具有形成于其中的在多個(gè)散熱片之間的一對(duì)電池單元保持區(qū)、與散熱片有熱聯(lián)系的第一管道，以及與散熱片有熱聯(lián)系的第二管道，其中將電池單元容納于電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使散熱片與電池單元有熱聯(lián)系；流入管道，其提供第一管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通；流出管道，其提供第二管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通；以及
多個(gè)輸送管道，所述輸送管道中的一個(gè)設(shè)置在主體的第一管道與第二管道之間，以提供第一管道與第二管道之間的流體連通，其中使流體從流體源經(jīng)過(guò)進(jìn)入管道、第一管道中的至少一個(gè)、輸送管道、第二管道中的至少一個(gè)、流出管道而流到流體源，流體與第一管道中的至少一個(gè)、第二管道中的至少一個(gè)和散熱片配合以調(diào)節(jié)電池單元的溫度。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于電池組的熱管理系統(tǒng)包括多個(gè)電池單元；設(shè)置成堆的多個(gè)擠制主體，各主體具有形成于其中的在多個(gè)散熱片之間的一對(duì)電池單元保持區(qū)、與散熱片有熱聯(lián)系的第一管道、和與散熱片有熱聯(lián)系的第二管道，其中各主體的第一管道和第二管道與主體的散熱片一體形成，并且其中，電池單元容納于電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使散熱片與電池單元有熱聯(lián)系；膨脹補(bǔ)償單元，其設(shè)置在各主體之間；流入管道，其提供在第一管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通；流出管道，其提供在第二管道中的至少一個(gè)與流體源之間流體連通；以及多個(gè)輸送管道，所述輸送管道中的一個(gè)設(shè)置在主體的第一管道和第二管道之間以提供第一管道與第二管道之間的流體連通，其中使流體從流體源經(jīng)過(guò)流入管道、第一管道中的至少一個(gè)、輸送管道、第二管道中的至少一個(gè)、流出管道而流到流體源，流體與第一管道中的至少一個(gè)、第二管道中的至少一個(gè)和散熱片配合以調(diào)節(jié)電池單元的溫度。本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案。方案1. 一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，包括 至少一個(gè)電池單元；以及
主體，其具有形成于多個(gè)散熱片之間的電池單元保持區(qū)和與流體源流體連通的第一管道，所述第一管道與所述散熱片有熱聯(lián)系，其中，所述至少一個(gè)電池單元容納于所述電池單元保持區(qū)內(nèi)，以使所述散熱片與所述至少一個(gè)電池單元有熱聯(lián)系，并且其中，使流體流經(jīng)所述第一管道并且流體與所述第一管道和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電池單元的溫度。方案2.如方案1所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述第一管道聯(lián)接到所述散熱片。方案3.如方案1所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述第一管道與所述散熱片一體形成。方案4.如方案3所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述主體是利用擠出工藝而形成。方案5.如方案1所述的熱管理系統(tǒng)，還包括形成于所述主體的第一管道上的用以安裝所述主體的保持溝道。方案6.如方案1所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述散熱片具有大致平面部，所述散熱片中的至少一個(gè)的所述平面部鄰接所述至少一個(gè)電池單元。方案7.如方案1所述的熱管理系統(tǒng)，還包括
第二管道，其與所述流體源流體連通，所述第二管道與所述第一管道間隔開且與所述散熱片有熱聯(lián)系；以及輸送管道，其提供所述第一管道與所述第二管道之間的流體連通，其中，使流體從所述流體源經(jīng)過(guò)所述第一管道、所述輸送管道和所述第二管道流到所述流體源，所述流體與所述第一管道、所述第二管道和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電池單元的溫度。方案8.如方案1所述的熱管理系統(tǒng)，還包括被設(shè)置成相鄰于所述主體的膨脹補(bǔ)償單元。方案9. 一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，包括 多個(gè)電池單元；
設(shè)置成堆的多個(gè)主體，各所述主體具有形成于其中的在多個(gè)散熱片之間的一對(duì)電池單元保持區(qū)、與所述散熱片有熱聯(lián)系的第一管道、和與所述散熱片有熱聯(lián)系的第二管道，其中，所述電池單元容納于所述電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使所述散熱片與所述電池單元有熱聯(lián)系；
流入管道，其提供在所述第一管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通； 流出管道，其提供在所述第二管道中的至少一個(gè)與所述流體源之間的流體連通；以及多個(gè)輸送管道，所述輸送管道中的一個(gè)設(shè)置在所述主體的所述第一管道與所述第二管道之間以提供所述第一管道與所述第二管道之間的流體連通，其中，使流體從所述流體源經(jīng)過(guò)所述流入管道、所述第一管道中的至少一個(gè)、所述輸送管道、所述第二管道中的至少一個(gè)、所述流出管道而流到所述流體源，所述流體與所述第一管道中的至少一個(gè)、所述第二管道中的至少一個(gè)和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述電池單元的溫度。方案10.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，其中，各所述主體的所述散熱片與其第一
管道和第二管道一體形成。方案11.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，其中，各所述主體的所述第一管道和所述第二管道聯(lián)接到其散熱片。方案12.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，其中，各所述主體的所述第一管道和所述第二管道與其散熱片一體形成。方案13.如方案12所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述主體是利用擠出工藝而形成。方案14.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，還包括在各所述主體的所述第一管道和所述第二管道的每一個(gè)上形成的用于安裝所述主體的保持溝道。方案15.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述散熱片具有大致平面部，各所述主體的所述散熱片中的至少一個(gè)的所述平面部鄰接所述電池單元中的至少一個(gè)。方案16.如方案15所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述散熱片具有在所述平面部與所述第一管道和所述第二管道中的至少一個(gè)之間形成的弧形部。方案17.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，還包括被設(shè)置成相鄰于所述主體中的至少一個(gè)的膨脹補(bǔ)償單元。方案18.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述主體中的每個(gè)相鄰主體之間的膨脹補(bǔ)償單元。方案19.如方案9所述的熱管理系統(tǒng)，其中，各所述主體的所述第一管道和所述第二管道大致平行于所述主體中形成的所述電池單元保持區(qū)。方案20. —種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，包括 多個(gè)電池單元；設(shè)置成堆的多個(gè)擠制主體，各所述主體具有形成于其中的在多個(gè)散熱片之間的一對(duì)電池單元保持區(qū)、與所述散熱片有熱聯(lián)系的第一管道、和與所述散熱片有熱聯(lián)系的第二管道， 其中，各所述主體的所述第一管道和所述第二管道與其散熱片一體形成，并且其中，所述電池單元容納于所述電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使所述散熱片與所述電池單元有熱聯(lián)系； 膨脹補(bǔ)償單元，其設(shè)置在各所述主體之間；
流入管道，其提供在所述第一管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通； 流出管道，其提供在所述第二管道中的至少一個(gè)與所述流體源之間的流體連通；以及多個(gè)輸送管道，所述輸送管道中的一個(gè)設(shè)置在所述主體的所述第一管道和所述第二管道之間以提供所述第一管道與所述第二管道之間的流體連通，其中，使流體從所述流體源經(jīng)過(guò)所述流入管道、所述第一管道中的至少一個(gè)、所述輸送管道、所述第二管道中的至少一個(gè)、所述流出管道而流到所述流體源，所述流體與所述第一管道中的至少一個(gè)、所述第二管道中的一個(gè)和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述電池單元的溫度。


根據(jù)以下詳細(xì)描述特別是結(jié)合本文中所述的附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地了解本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)。圖1是形成根據(jù)本公開的電池組組件一部分的主體的透視圖。圖2是圖1的主體的俯視平面圖。圖3是包括圖1的主體的電池組子組件組件的分解透視圖，圖中示出了一對(duì)電池單元、部分的流入管道、進(jìn)口、輸送管道、和體間管道。圖4是包括多個(gè)圖1的主體的電池組的部分分解透視圖，圖中示出了電池組子組件、一對(duì)保持面板、電池接口單元、和一對(duì)安裝托架。圖5是圖4的電池組的透視圖，其中電池組與熱管理系統(tǒng)相連通。圖6是圖4的電池組的仰視平面圖，其中為清楚起見將一對(duì)保持面板和一對(duì)安裝托架移除。
具體實(shí)施例方式以下的詳細(xì)描述和附圖描述并圖解說(shuō)明了本發(fā)明的各種實(shí)施例。描述和附圖的目的是使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作和應(yīng)用本發(fā)明，而不是意圖以任何方式限制本發(fā)明的范圍。圖1和圖2示出了形成根據(jù)本公開一實(shí)施例的電池組的熱管理系統(tǒng)的一部分的主體10。電池組可為相關(guān)的電動(dòng)裝置(如電動(dòng)車輛)提供電能。主體10包括多個(gè)散熱片、第一管道14、第二管道16、和一對(duì)保持溝道18。在圖示的實(shí)施例中，主體10是擠制體，其中散熱片、第一管道14、第二管道16、和保持溝道18與主體10 —體形成。主體10可以由鋁如下形成通過(guò)擠壓坯料經(jīng)過(guò)模具并將所形成的擠出物切割成期望長(zhǎng)度，由此形成第一端部20 和第二端部22。替代地，主體10也可以由其它導(dǎo)體金屬(如鋼或銅合金)形成，并且可利用其它方法(如機(jī)械加工)制成。此外，散熱片、第一管道14、第二管道16、和保持溝道18 可分別獨(dú)立地形成，然后聯(lián)接到一起而形成主體10。散熱片包括外部散熱片M和內(nèi)部散熱片26。外部散熱片M形成主體10的外表
7面觀的至少一部分。散熱片MJ6包括平面部30和弧形部32。如圖所示，平面部30大致呈矩形且相對(duì)于主體10居中定位，但是當(dāng)需要時(shí)也可采用其它形狀。圖中所示的主體10包括兩個(gè)外部散熱片M和一個(gè)內(nèi)部散熱片沈，然而主體10也可包括任意數(shù)量的散熱片MJ6及其組合。散熱片M與散熱片沈的平面部30是大致平行的。散熱片24、沈聯(lián)接到第一管道14和第二管道16的管道外表面34。在圖示的實(shí)施例中，在第一管道14和第二管道16處散熱片M與散熱片沈之間所形成的聯(lián)接角A約為 120度，但是也可采用其它角度。隨外部散熱片M形成的弧形部32允許將散熱片M與散熱片26間隔開同時(shí)使其保持大致平行，從而形成電池單元保持區(qū)或圍封區(qū)36。替代地，當(dāng)需要時(shí)弧形部32的形狀也可以是直線的形狀或者其它形狀。主體10包括兩個(gè)電池單元保持區(qū)36，將袋裝電池(pouch cell)38設(shè)置在保持區(qū) 36內(nèi)。如圖3所示，平面部30與袋裝電池38之間是面接觸。因此，袋裝電池38與散熱片 MJ6之間有熱傳遞聯(lián)系。作為非限制性實(shí)例，袋裝電池38的厚度大約等于散熱片M與散熱片沈之間的距離。圖中所示的袋裝電池38是包含鋰離子電池的密封袋。替代地，也可以使用其它類型的電池單元。袋裝電池38包括具有正電極、負(fù)電極和設(shè)置在其中的電解質(zhì)的電池單元 40。正電極和負(fù)電極與集電器42之間均是電聯(lián)接。將集電器42設(shè)置成穿過(guò)袋裝電池38， 從而提供與電池單元40的電極之間的電聯(lián)接。第一管道14和第二管道16是在擠出工藝期間形成的穿過(guò)主體10的管道。散熱片MJ6終止于第一管道14和第二管道16的管道外表面34。管道14、16與泵或流體源流體連通且與散熱片MJ6有傳熱聯(lián)系。替代地，所形成的主體10中也可以沒(méi)有第一管道 14和第二管道16，其中第一管道14和第二管道16是由二次操作而形成。如圖1和圖2中所示，第一管道14和第二管道16具有大致呈圓形的截面，當(dāng)管道14、16包括相應(yīng)的螺紋時(shí)允許將螺紋連接構(gòu)件聯(lián)接到管道14、16。替代地，當(dāng)把連接構(gòu)件軟釬焊(soldered)、硬釬焊 (brazed)或焊接到主體10上時(shí)，管道14、16也可形成為具有多邊形、橢圓形或其它截面形狀。圖3顯示輸送管道46與第一管道14和第二管道16流體連通。輸送管道46是被設(shè)置成相鄰于散熱片對(duì)、26的大致呈U字形的剛性管道。替代地，輸送管道也可以是柔性的管道。輸送管道46在主體10的第一端部20與第一管道14和第二管道16密封地接合， 以提供管道14與管道16之間的流體連通。通常利用軟釬焊、硬釬焊或焊接將輸送管道46 聯(lián)接到主體10，但也可以使用其它緊固件(如螺紋接頭)。保持溝道18是與第一管道14和第二管道16相鄰的在主體10上形成的鍵槽，保持溝道18沿主體10的長(zhǎng)度延伸。保持溝道18具有大致呈“C”字形的截面。替代地，也可以使用任何緊固點(diǎn)或者緊固點(diǎn)的部分(如帶凸緣的突出部、球形突出部、溝道、孔口等)來(lái)代替保持溝道18。圖3進(jìn)一步顯示流入管道48，流入管道48具有與主體10的第一管道14流體連通的進(jìn)口 50、和與主體10的第二管道16流體連通的體間管道52。流入管道48是由多個(gè)三通部M和聯(lián)接部56所形成，各三通部M與聯(lián)接部56密封地接合。聯(lián)接部56是有彈性的且利用帶夾58被固定到三通部54。替代地，聯(lián)接部56也可以是剛性的且利用膠黏劑、錐形螺紋或者其它緊固件被固定到三通部M。進(jìn)口 50是彎頭形狀的管道，其在主體10的第二端部22與第一管道14密封地接合且與流入管道48的三通部M接合。體間管道52是大致呈U字形的管道，其在主體10的第二端部22與第二管道16密封地接合。體間管道52 在相繼相鄰設(shè)置的各多個(gè)主體10之間提供流體連通。如圖4中所示，流出管道60具有與主體10的第二管道16流體連通的出口 62。流出管道60是由多個(gè)三通部64和聯(lián)接部66形成，各三通部64與聯(lián)接部66密封地接合。聯(lián)接部66是有彈性的且利用帶夾68被固定到三通部64。替代地，聯(lián)接部66也可以是剛性的且利用膠粘劑、錐形螺紋或者其它緊固件被固定到三通部64。出口 62是彎頭形狀的管道， 其在主體10的第二端部22與第二管道16密封地接合且與流出管道60的三通部64接合。圖4和圖5中顯示包括熱管理系統(tǒng)的電池組80。熱管理系統(tǒng)包括相繼相鄰放置的多個(gè)主體10，與主體10中的至少一個(gè)流體連通的流入管道48，多個(gè)分別設(shè)置在主體10上的輸送管道46，多個(gè)分別設(shè)置在各相鄰放置的主體10之間的體間管道52，以及與主體10 中的至少一個(gè)流體連通的流出管道60。除熱管理系統(tǒng)外，電池組80還包括在電池保持區(qū) 36內(nèi)的多個(gè)袋裝電池38、端板82、多個(gè)膨脹補(bǔ)償單元84、保持面板86、聯(lián)接框架88、電池接口單元90、以及安裝托架92。多個(gè)主體10、兩塊端板86、兩塊保持面板86、和聯(lián)接框架88 相互配合以提供電池組80的結(jié)構(gòu)支撐。將端板82的內(nèi)表面94設(shè)置成與主體10中的一個(gè)相鄰。端板82的外表面96可具有形成于其上的多個(gè)熱管理特征98。如圖所示，各熱管理特征98是沿外表面96的長(zhǎng)度延伸的肋條，但也可以使用任何其它類型的特征。至少一個(gè)保持槽100 —體地形成在端板 82中。保持槽100是具有大致呈“C”字形截面的鍵槽。替代地，也可以使用任何緊固點(diǎn)或者緊固點(diǎn)的部分(如帶凸緣的突出物、球形突出物、溝道、孔口等)。在端板82的一端部形成至少一個(gè)框架孔口 102，用以接納緊固件。如圖所示，端板82包括設(shè)置成與主體10的第一端部20相鄰的端板82的端部中所形成的兩個(gè)框架孔口 102。在端板82中形成至少一個(gè)托架孔口 103，用以接納緊固件。如圖所示，端板82包括設(shè)置成與主體10的第二端部22 相鄰的端板82的端部中所形成的兩個(gè)托架孔口 103。電池組80包括兩個(gè)由鋁形成的端板 82，端板82是通過(guò)將坯料經(jīng)過(guò)模具擠出且將所形成的擠出物切割成期望的長(zhǎng)度而形成的。 替代地，端板82也可以由其它導(dǎo)體金屬(如鋼或銅合金)形成，也可以利用其它工藝(如機(jī)械加工)而形成。將膨脹補(bǔ)償單元84設(shè)置在相繼相鄰放置的各主體10之間。膨脹補(bǔ)償單元84是由泡沫、彈性體或彈簧元件所形成的墊，其形狀被設(shè)計(jì)成大致對(duì)應(yīng)于主體10的平面部30。 應(yīng)該理解，也可以使用其它彈性材料形成膨脹補(bǔ)償單元84。此外，將膨脹補(bǔ)償單元84設(shè)置在主體10與端板82之間?？衫媚z粘劑將膨脹補(bǔ)償單元84聯(lián)接到主體10和端板82。替代地，如果不使用膠粘劑來(lái)聯(lián)接膨脹補(bǔ)償單元84，主體10與端板82之間的摩擦力足以保持膨脹補(bǔ)償單元84的定位。如圖所示，電池組80包括七個(gè)膨脹補(bǔ)償單元84，但可以使用更多的或更少的膨脹補(bǔ)償單元84。與各保持溝道18及保持槽100相對(duì)應(yīng)的多個(gè)保持鍵104在保持面板86的內(nèi)表面 106上與保持面板86 —體形成。替代地，多個(gè)保持鍵104也可與保持面板86分別形成且聯(lián)接到保持面板86。各保持鍵104具有與保持溝道18和保持槽100大致對(duì)應(yīng)的截面形狀。 在圖示的實(shí)施例中，電池組80包括兩塊保持面板86，各保持面板具有由鋁形成的七個(gè)保持鍵104，保持鍵是通過(guò)將坯料經(jīng)過(guò)模具擠出且將所形成的擠出物切割成期望的長(zhǎng)度而形成的。替代地，保持面板86也可由其它導(dǎo)體金屬(如鋼或者銅合金)形成，也可以利用其它工藝(如機(jī)械加工)而形成。此外，保持面板86可根據(jù)期望利用注塑成型工藝、擠出工藝或其它工藝由可模壓材料(如塑料)形成。保持面板86包括形成于其中的多個(gè)孔口，所述孔口對(duì)應(yīng)于在各端板82中形成的托架孔口 103。聯(lián)接框架88通常是由剛性材料(如鋼或鋁)形成?？衫脹_壓操作形成聯(lián)接框架88。替代地，聯(lián)接框架88可由可模壓材料(如塑料)形成。聯(lián)接框架88的形狀大致對(duì)應(yīng)于電池組80的外周緣110。聯(lián)接框架88包括形成于其中的多個(gè)框架穿孔108，框架穿孔 108對(duì)應(yīng)于在端板82中形成的框架孔口 102。電池接口單元90是設(shè)置成與多個(gè)袋裝電池38的端部相鄰的剛性體。電池接口單元90包括絕緣主體112和多個(gè)集電極引線114，集電極引線114與集電器42和電氣系統(tǒng) (未圖示)是電聯(lián)接。絕緣主體112具有大致對(duì)應(yīng)于相繼相鄰設(shè)置的多個(gè)主體10的截面形狀的形狀。絕緣主體112通常是由可模壓材料(如塑料)形成。安裝托架92聯(lián)接到端板82，與主體10的第二端部22相鄰。如圖所示，電池組80 包括兩個(gè)安裝托架92。安裝托架92通常是由剛性材料(如鋼或鋁)形成。替代地，安裝托架92可由多個(gè)構(gòu)件或者可模壓材料(如塑料)形成。安裝托架92包括緊固突片116和基部118。緊固突片包括多個(gè)形成于其中的孔口。如圖所示，安裝托架92包括兩個(gè)相互間隔開的緊固突片116，各緊固突片116具有形成于其中的兩個(gè)孔口。緊固突片116之間的距離大致等于端板82的寬度。在各緊固突片116中形成的孔口對(duì)應(yīng)于在各端板82中形成的托架孔口 103?；?18包括至少一個(gè)形成于其中的孔口，將緊固件設(shè)置在該孔口中，用以將電池組80聯(lián)接到安裝結(jié)構(gòu)(未圖示)。在電池組80的組裝期間，將主體10、端板82、和膨脹補(bǔ)償單元84布置在電池組子組件中，其中膨脹補(bǔ)償單元84介于主體10與端板82之間。主體10的各平面部30和端板 82的內(nèi)表面94與膨脹補(bǔ)償單元84鄰接。各主體10的保持溝道18與端板的保持槽100以大致平行的方式對(duì)準(zhǔn)，用于接納各保持面板86的保持鍵104?？蓪?duì)端板82施加力而壓縮膨脹補(bǔ)償單元84。保持鍵104設(shè)置在保持溝道18和保持槽100中，用以將保持面板86聯(lián)接到主體10和端板82?？衫媚z粘劑或多個(gè)緊固件將主體10和端板82聯(lián)接到保持面板 86。在將保持面板86聯(lián)接到多個(gè)主體10和端板82之后，將聯(lián)接框架88鄰接地設(shè)置抵靠端板82、主體10的第一端部20和保持面板86?？蚣艽┛?08與端板86的框架孔口 102 對(duì)準(zhǔn)，將多個(gè)緊固件設(shè)置在其中，用以將聯(lián)接框架88緊固到端板86。在組裝電池組子組件之后，將輸送管道46、進(jìn)口 50、體間管道52、和出口 62聯(lián)接到主體10的第一管道14和第二管道16中相應(yīng)的一個(gè)。如圖4、圖5和圖6中所示，將進(jìn)口 50、體間管道52、和出口 62聯(lián)接到第一管道14和第二管道16，從而形成第一支路130和第二支路132。第一支路130和第二支路132是關(guān)于流入管道48和流出管道60的平行回路。 第一支路130和第二支路132分別包括三個(gè)處于串聯(lián)構(gòu)造的主體10，支路130、132分別包含三個(gè)輸送管道46、兩個(gè)體間管道52、一個(gè)進(jìn)口 50、和一個(gè)出口 62。應(yīng)該理解，可以用任何方式將第一管道14和第二管道16與輸送管道46、進(jìn)口 50、體間管道52、和出口 62進(jìn)行配置，以適應(yīng)電池組80的熱管理需要。此外，應(yīng)該理解，當(dāng)需要時(shí)可以將任意數(shù)量的主體包含在支路130、132中，并且當(dāng)需要時(shí)可以使用任意數(shù)量的支路130、132。在將輸送管道46、進(jìn)口 50、體間管道52和出口 62聯(lián)接到主體10和袋裝電池38中的至少一個(gè)之后。如圖所示，電池組80包括十二個(gè)電池保持區(qū)36，將十二個(gè)袋裝電池38 設(shè)置在這十二個(gè)電池保持區(qū)中。散熱片24、沈與袋裝電池38之間的摩擦力可將袋裝電池 38保持在電池保持區(qū)36內(nèi)。替代地，電池保持面板(未圖示)也可設(shè)置成相鄰于多個(gè)主體 10的第二遠(yuǎn)端22，用以將袋裝電池38保持在電池保持區(qū)36內(nèi)。在將袋裝電池38設(shè)置在電池保持區(qū)36內(nèi)之后，將電池接口單元90設(shè)置成相鄰于多個(gè)主體10的第一端部20。利用插塞式連接將集電器42聯(lián)接到集電極引線114，但也可采用其它緊固方式(如軟釬焊)。然后，將安裝托架92聯(lián)接到電池組80。在各緊固突片116中形成的孔口與在保持面板86中形成的孔口和在端板86中形成的托架孔口 103對(duì)準(zhǔn)。然后，將多個(gè)緊固件設(shè)置成穿過(guò)在緊固突片116中形成的孔口，用以將安裝托架92緊固到電池組80。在將電池接口單元90和安裝托架92聯(lián)接到電池組80之后，將電池組80設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)(未圖示)上。該支撐結(jié)構(gòu)可以是車輛的一部分或者是任何其它結(jié)構(gòu)。將多個(gè)緊固件設(shè)置成穿過(guò)在基部118中形成的孔口，用以將電池組80緊固在支撐結(jié)構(gòu)上。在將電池組80緊固在支撐結(jié)構(gòu)上之后，將流入管道48和流出管道60聯(lián)接到進(jìn)口 50和出口 62。如圖5和圖6中所示，多個(gè)主體10、流入管道48、和流出管道60與形成冷卻劑回路(包括泵140和熱交換器14 的流體源流體連通。管道蓋144密封地設(shè)置在流入管道 48和流出管道60中每個(gè)的一端。多個(gè)主體10、輸送管道46、進(jìn)口 50、體間管道52、出口 62、 流入管道48、流出管道60、泵140、和熱交換器142形成電池組80的熱管理系統(tǒng)。泵140是本領(lǐng)域公知的流體輸送泵，其中泵140輸送流體經(jīng)過(guò)冷卻劑回路和電池組80。如圖所示，將泵140設(shè)置成相鄰于流出管道60，但是也可將泵140設(shè)置在任意位置。 泵140與控制器(未圖示)電聯(lián)接，控制器接收來(lái)自至少一個(gè)溫度傳感器或其它類型傳感器的信息來(lái)控制泵140的工作。熱交換器142是本領(lǐng)域公知的熱交換器。如圖所示，圖示的熱交換器142是流體-空氣熱交換器，包括以波狀的方式穿過(guò)多個(gè)導(dǎo)體片的主管道，但也可使用任何類型的熱交換器。主管道與流入管道48和流出管道60流體連通。在使用中，利用包括熱管理系統(tǒng)的電池組80來(lái)調(diào)節(jié)電池組80的溫度。在電池組 80的充電循環(huán)、放電循環(huán)或不工作期間，電池組80的溫度會(huì)不期望地升高或降低。電池組溫度不期望的升高或降低可由外部因素(如環(huán)境溫度)或內(nèi)部因素(如充電循環(huán))引起。利用溫度傳感器檢測(cè)電池組80的溫度變化。當(dāng)電池組80的溫度達(dá)到閾值溫度時(shí)，控制器啟動(dòng)泵140。利用泵140使熱管理系統(tǒng)中的流體循環(huán)。經(jīng)過(guò)與供給管道38流體連通的流入管道48進(jìn)入第一支路130和第二支路132的流體流經(jīng)進(jìn)口 50、第一管道14、輸送管道46、第二管道16和體間管道52，最終經(jīng)過(guò)與流出管道60流體連通的出口 62離開第一支路130和第二支路132。當(dāng)電池組80溫度升高時(shí)，在流出管道60中離開電池組80的流體具有高于在流入管道48中進(jìn)入電池組80的流體的溫度。在流體進(jìn)入熱交換器142中之后，流體中的熱量被輸送至在熱交換器142周圍的流體且從熱管理系統(tǒng)中被去除。例如可利用車輛冷卻系統(tǒng)、 制冷系統(tǒng)、流體貯存器來(lái)控制在熱交換器142周圍的流體的溫度。流體以較低溫度離開熱交換器142并且再循環(huán)通過(guò)熱管理系統(tǒng)。熱管理系統(tǒng)繼續(xù)以此方式運(yùn)行直至電池組80的溫度降低至期望的溫度并被溫度傳感器檢測(cè)到，控制器停止泵140的工作。當(dāng)電池組80具有低于期望溫度的溫度時(shí)，也可以利用熱管理系統(tǒng)來(lái)加熱電池組
180。在此情況下，在流出管道60中離開電池組80的流體的溫度低于在流入管道48中進(jìn)入電池組80的流體的溫度。在流體進(jìn)入熱交換器142之后，熱交換器142周圍的流體的熱量被傳遞至流體和熱管理系統(tǒng)。例如可以利用車輛加熱系統(tǒng)、加熱器或流體貯存器來(lái)控制熱交換器142周圍的流體溫度。流體以較高溫度離開熱交換器142且再循環(huán)通過(guò)熱管理系統(tǒng)。 熱管理系統(tǒng)繼續(xù)以此方式運(yùn)行直至電池組80的溫度升高至期望的溫度并被溫度傳感器檢測(cè)到，控制器停止泵140的工作。 雖然為說(shuō)明本發(fā)明的目的已示出了某些代表性實(shí)施例和細(xì)節(jié)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解在不脫離本公開范圍的前提下可以有各種變化，在所附權(quán)利要求中將對(duì)本公開范圍作進(jìn)一步的描述。
權(quán)利要求
1.一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，包括 至少一個(gè)電池單元；以及主體，其具有形成于多個(gè)散熱片之間的電池單元保持區(qū)和與流體源流體連通的第一管道，所述第一管道與所述散熱片有熱聯(lián)系，其中，所述至少一個(gè)電池單元容納于所述電池單元保持區(qū)內(nèi)，以使所述散熱片與所述至少一個(gè)電池單元有熱聯(lián)系，并且其中，使流體流經(jīng)所述第一管道并且流體與所述第一管道和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電池單元的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述第一管道聯(lián)接到所述散熱片。
3.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述第一管道與所述散熱片一體形成。
4.如權(quán)利要求3所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述主體是利用擠出工藝而形成。
5.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，還包括形成于所述主體的第一管道上的用以安裝所述主體的保持溝道。
6.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，其中，所述散熱片具有大致平面部，所述散熱片中的至少一個(gè)的所述平面部鄰接所述至少一個(gè)電池單元。
7.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，還包括第二管道，其與所述流體源流體連通，所述第二管道與所述第一管道間隔開且與所述散熱片有熱聯(lián)系；以及輸送管道，其提供所述第一管道與所述第二管道之間的流體連通，其中，使流體從所述流體源經(jīng)過(guò)所述第一管道、所述輸送管道和所述第二管道流到所述流體源，所述流體與所述第一管道、所述第二管道和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)電池單元的溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的熱管理系統(tǒng)，還包括被設(shè)置成相鄰于所述主體的膨脹補(bǔ)償單兀。
9.一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，包括 多個(gè)電池單元；設(shè)置成堆的多個(gè)主體，各所述主體具有形成于其中的在多個(gè)散熱片之間的一對(duì)電池單元保持區(qū)、與所述散熱片有熱聯(lián)系的第一管道、和與所述散熱片有熱聯(lián)系的第二管道，其中，所述電池單元容納于所述電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使所述散熱片與所述電池單元有熱聯(lián)系；流入管道，其提供在所述第一管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通； 流出管道，其提供在所述第二管道中的至少一個(gè)與所述流體源之間的流體連通；以及多個(gè)輸送管道，所述輸送管道中的一個(gè)設(shè)置在所述主體的所述第一管道與所述第二管道之間以提供所述第一管道與所述第二管道之間的流體連通，其中，使流體從所述流體源經(jīng)過(guò)所述流入管道、所述第一管道中的至少一個(gè)、所述輸送管道、所述第二管道中的至少一個(gè)、所述流出管道而流到所述流體源，所述流體與所述第一管道中的至少一個(gè)、所述第二管道中的至少一個(gè)和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述電池單元的溫度。
10.一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，包括 多個(gè)電池單元；設(shè)置成堆的多個(gè)擠制主體，各所述主體具有形成于其中的在多個(gè)散熱片之間的一對(duì)電池單元保持區(qū)、與所述散熱片有熱聯(lián)系的第一管道、和與所述散熱片有熱聯(lián)系的第二管道，其中，各所述主體的所述第一管道和所述第二管道與其散熱片一體形成，并且其中，所述電池單元容納于所述電池單元保持區(qū)內(nèi)從而使所述散熱片與所述電池單元有熱聯(lián)系； 膨脹補(bǔ)償單元，其設(shè)置在各所述主體之間；流入管道，其提供在所述第一管道中的至少一個(gè)與流體源之間的流體連通； 流出管道，其提供在所述第二管道中的至少一個(gè)與所述流體源之間的流體連通；以及多個(gè)輸送管道，所述輸送管道中的一個(gè)設(shè)置在所述主體的所述第一管道和所述第二管道之間以提供所述第一管道與所述第二管道之間的流體連通，其中，使流體從所述流體源經(jīng)過(guò)所述流入管道、所述第一管道中的至少一個(gè)、所述輸送管道、所述第二管道中的至少一個(gè)、所述流出管道而流到所述流體源，所述流體與所述第一管道中的至少一個(gè)、所述第二管道中的一個(gè)和所述散熱片配合以調(diào)節(jié)所述電池單元的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電池單元溫度控制的擠制散熱片，具體地，提供了一種用于電池組的熱管理系統(tǒng)，其包括設(shè)置成堆的多個(gè)主體、與多個(gè)主體流體連通的流入管道和流出管道、以及聯(lián)接到多個(gè)主體的保持面板。所述主體包括散熱片和管道且是利用擠出工藝而形成，這使得散熱片和熱沉的重量最小化同時(shí)使熱管理系統(tǒng)的成本最小化。
文檔編號(hào)H01M10/50GK102376994SQ20111023574
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者克勞斯 P., 埃辛格 R. 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司