專利名稱：動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)動(dòng)力電池包的多個(gè)電池單元的溫度的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置以及這種動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
目前，鋰電池是電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力車輛的關(guān)鍵部件，用于提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力和/或其他功能的能量供給。然而，鋰電池受周圍環(huán)境溫度或自身溫度影響很大，溫度過高或過低都會(huì)顯著地降低其性能并且減少其可充放電次數(shù)。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，多個(gè)電池單元往往集成為一個(gè)鋰動(dòng)力電池包以便提供更高的功率。在此需要確保鋰動(dòng)力電池包中的每個(gè)電池單元的溫度均勻性，要求各電池單元的溫度差一般不超過5攝氏度。為了使鋰電池盡可能免受溫度或溫度變化的影響，使用動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置。所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置可以是分配給鋰電池的單獨(dú)組件，也可以構(gòu)造為容納鋰電池。尤其是在使用鋰動(dòng)力電池包的情況下，動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的有利效果更加顯著，其不僅可以使單個(gè)鋰電池運(yùn)行在合適的溫度下而且可以確保各個(gè)鋰電池單元之間的溫度均勻性。在動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置中，作為溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)(尤其是冷卻介質(zhì))通?？紤]水和空氣或者含有水或空氣的混合介質(zhì)。因?yàn)樗谋葻崛菔强諝獾?.2倍，水的密度是空氣的800倍，水的換熱系數(shù)一般是空氣的10倍以上，所以采用水或者含水的混合物作為溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)(尤其是冷卻介質(zhì))可以實(shí)現(xiàn)更緊湊、更高效并且溫度均勻性更好的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置。目前常見的水冷換熱器一般借助一塊水冷板或者水冷柱對(duì)整個(gè)動(dòng)力電池包進(jìn)行集中散熱，這樣無法實(shí)現(xiàn)每個(gè)電池單元的溫度控制。美國(guó)專利US7，571，759公開了一種疊片式換熱器，其可以有效地提升整個(gè)裝置的散熱效果，但沒有考慮各模塊的溫度均勻性。所述疊片式換熱器的換熱板也由于工藝限制而很難進(jìn)一步縮減尺寸。因此，需要一種改進(jìn)的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其可以顯著地改善鋰動(dòng)力電池包中各個(gè)電池單元的溫度均勻性并且可以實(shí)現(xiàn)緊湊的構(gòu)造和更小的體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其可以顯著地改善鋰動(dòng)力電池包中各個(gè)電池單元的溫度均勻性并且可以實(shí)現(xiàn)緊湊的構(gòu)造和更小的體積。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明提供一種動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，用于借助溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)來調(diào)節(jié)動(dòng)力電池包的多個(gè)電池單元的溫度，所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置包括:入口集流管；出口集流管；多個(gè)換熱 板，這些換熱板并聯(lián)地連通于所述入口集流管和所述出口集流管之間，使得每個(gè)電池單元分別與至少一個(gè)換熱板相鄰；殼體，所述殼體用于至少容納所述動(dòng)力電池包的各電池單元以及所述換熱板。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述入口集流管、所述出口集流管與所述換熱板釬焊連接在一起。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述入口集流管和所述出口集流管彼此平行，并且所述換熱板與所述入口集流管和所述出口集流管垂直。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述入口集流管包括第一管部件、第二管部件、第一端蓋和第二端蓋，其中，所述第一管部件和所述第二管部件相互接合以形成第一管狀空腔，所述第一端蓋和所述第二端蓋分別設(shè)置在所述管狀空腔的兩個(gè)端部上；其中，在所述第一端蓋上設(shè)有開口，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠通過所述開口流入到所述入口集流管中，其中，在所述第二管部件的外側(cè)面上構(gòu)造有多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造有通孔，其中，這些隆起部的數(shù)量等于所述換熱板的數(shù)量。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一管部件、所述第二管部件、所述第一端蓋和所述第二端蓋釬焊連接。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述出口集流管包括第三管部件、第四管部件、第三端蓋、第四端蓋和隔板，其中，所述第三管部件和所述第四管部件相互接合以形成第二管狀空腔，所述第三端蓋和所述第四端蓋分別設(shè)置在所述管狀空腔的兩個(gè)端部上；其中，在所述第三端蓋上設(shè)有開口，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠通過所述開口從所述出口集流管流出，其中，在所述第四管部件的外側(cè)面上構(gòu)造有多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造有通孔，其中，這些隆起部的數(shù)量等于所述換熱板的數(shù)量，其中，所述隔板設(shè)置在所述第三管部件和所述第四管部件之間，在所述隔板的靠近第四蓋板的區(qū)域中設(shè)有通孔。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第三管部件、所述第四管部件、所述第三端蓋、所述第四端蓋和所述隔板釬焊連接。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述換熱板由彼此貼合在一起的主片和輔片構(gòu)成，在所述主片和/或所述輔片的內(nèi)側(cè)面上構(gòu)造有溝槽形式的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道，并且在所述主片和/或所述輔片的側(cè)邊上構(gòu)造有與所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道連通的套口結(jié)構(gòu)，在所述主片和所述輔片組合時(shí)所述套口結(jié)構(gòu)容納所述入口集流管上的隆起部或所述出口集流管上的隆起部。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述溝槽在所述溝槽的區(qū)域內(nèi)具有相對(duì)于所述溝槽底部的多個(gè)凸起，使得所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)繞過或者沿著這些凸起流經(jīng)所述換熱板的絕大部分面積。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)換熱板的主片和輔片釬焊連接。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述換熱板能夠在外力作用下發(fā)生變形，從而擠壓所述動(dòng)力電池包的各電池單元。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)是液態(tài)的。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置是電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛用動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置。 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述動(dòng)力電池包的各電池單元是鋰電池。此外，根據(jù)本發(fā)明還提出一種制造動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的方法，所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置用于借助溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)來調(diào)節(jié)動(dòng)力電池包的多個(gè)電池單元的溫度，所述方法包括以下方法步驟:SI)提供入口 集流管；
S2)提供出口集流管；S3)提供多個(gè)換熱板；S4)將所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板拼接在一起，其中，所述入口集流管和所述出口集流管彼此平行，所述換熱板分別設(shè)置在所述入口集流管和所述出口集流之間并且分別與所述入口集流管和所述出口集流連通；S5)通過釬焊連接所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板；S6)將所述動(dòng)力電池包的各電池單元分別置于一個(gè)換熱板旁邊或者兩個(gè)換熱板之間；S7)將釬焊連接的所述入口集流管、所述換熱板和所述出口集流管連同所述動(dòng)力電池包置于殼體中；在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述方法步驟SI)中，由第一管部件、第二管部件、第一端蓋和第二端蓋拼接成所述入口集流管，以及在所述第二管部件上構(gòu)造多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造通孔。 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述方法步驟S2)中，由第三管部件、第四管部件、隔板、第三端蓋和第四端蓋拼接成所述出口集流管，以及在所述第四管部件上構(gòu)造多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造通孔，其中，在所述隔板的靠近第四蓋板的區(qū)域中設(shè)有通孔。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述方法步驟S3)中，分別由主片和輔片拼接成所述換熱板，其中，在所述主片和/或所述輔片上構(gòu)造有用于所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流動(dòng)的溝槽。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述方法步驟S4)中，借助于輔助保持裝置將所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板拼接在一起。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述方法步驟S5)中，將拼接在一起的所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板置于釬焊爐中，從而實(shí)現(xiàn)釬焊連接。根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置或制造所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置方法至少具有以下優(yōu)點(diǎn):1.能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力電池包的有效溫度調(diào)節(jié)，尤其是冷卻；2.能夠顯著地提高動(dòng)力電池包的各電池單元之間的溫度均勻性；3.通過整體的釬焊連接可以使制造工藝和步驟更簡(jiǎn)化；4.通過整體的釬焊連接可以使根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的使用更簡(jiǎn)化，尤其是在流水線上與動(dòng)力電池包進(jìn)行裝配隨后例如安裝到機(jī)動(dòng)車時(shí)，提供了裝配效率；5.通過使用設(shè)有釬料層的鋁合金材料不僅實(shí)現(xiàn)了整體的釬焊連接，而且能夠使根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的各部件的表面耐腐蝕。


結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的整體示圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的 動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的入口集流管的示圖3是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的出口集流管的示圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的換熱板的第一實(shí)施例的示圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的主體結(jié)構(gòu)的示圖；圖6是圖5中的區(qū)域A的放大示圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的換熱板的第二實(shí)施例的示圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的換熱板的第三實(shí)施例的示圖；圖9是沿圖5中的換熱板9的延展方向的剖視圖；圖10是沿圖9中的剖切線A-A的剖視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的制造動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下參考附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的優(yōu)選實(shí)施例。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的整體示意圖，其中，在所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置中容納了由10個(gè)電池單元組成的鋰動(dòng)力電池包。根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置主要包括殼體、入口集流管6、出口集流管5和換熱板9。殼體包括第一殼體部件I和第二殼體部件2，其中，第一殼體部件I置于動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的頂側(cè)而第二殼體部件2置于動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的底側(cè)。第一殼體部件I和第二殼體部件2分別具有一個(gè)底壁和兩個(gè)側(cè)壁。在安裝狀態(tài)下，第一殼體部件I和第二殼體部件2的相應(yīng)側(cè)壁的前端分別(在動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的兩側(cè))靠觸，從而構(gòu)成用于至少容納換熱板和鋰動(dòng)力電池包的殼體。如圖1所不,第一殼體部件I和第二殼體部件2的側(cè)壁的前端優(yōu)選朝著背向鋰動(dòng)力電池包的方向彎折，從而具有大致“L”形的形狀。由此增大了第一殼體部件I和第二殼體部件2的側(cè)壁的前端相互靠觸的面積。優(yōu)選地，第一殼體部件I和第二殼體部件2的側(cè)壁的前端可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方式連接，例如借助螺栓或其他附加的連接機(jī)構(gòu)連接。在第一殼體部件I和第二殼體部件2的底壁和/或側(cè)壁上可以設(shè)有多個(gè)裝配孔，用于例如借助螺栓等與動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的其他部件連接或者用于借助螺栓等調(diào)節(jié)換熱板與鋰動(dòng)力電池包的各電池單元之間的距離。在將鋰動(dòng)力電池包裝到殼體中之后，各電池單元的電極通過第一殼體部件I的頂壁上的開口露出，以便與其他部件和/或線路連接。各個(gè)電池單元的底部直接或間接地置于第二殼體部件2的底壁上。所述構(gòu)造也有利于避免溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)或其他液體侵蝕電池單元的電極。殼體例如是注塑成形的。殼體的材料例如是PP-T或ABS。當(dāng)然應(yīng)理解的是，也可以通過其他工藝和/或采用其他材料來制造殼體。如圖1所示，入口集流管6和出口集流管5分別設(shè)置在動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的沒有被第一殼體部件I或第二殼體部件2的側(cè)壁覆蓋的兩側(cè)上。入口集流管6和出口集流管5設(shè)置在第二殼體部件2的底壁附近并且彼此平行。在其他有利的實(shí)施例中，殼體也可以具有其他構(gòu)型。例如，殼體在動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的設(shè)有入口集流管6和出口集流管5的側(cè)面上同樣具有側(cè)壁，所述側(cè)壁至少部分地覆蓋動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的相應(yīng)側(cè)面。圖2示出入口集流管 6的示意圖。入口集流管6主要由第一管部件61、第二管部件62、第一端蓋63和第二端蓋64組成。第一管部件61和第二管部件62的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其寬度。第一管部件61和第二管部件62的長(zhǎng)度大致相同并且與鋰動(dòng)力電池包的厚度或者鋰動(dòng)力電池包的電池單元的個(gè)數(shù)相應(yīng)。第一管部件61和第二管部件62相互接合以形成一個(gè)管狀空腔，第一端蓋63和第二端蓋64分別設(shè)置在所述管狀空腔的兩端。由此所述管狀空腔在六個(gè)方向上分別由第一管部件61、第二管部件62、第一端蓋63和第二端蓋64限界。在第一端蓋63上設(shè)有開口，第一端蓋63通過所述開口與入口接頭4連接，使得溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠通過所述入口接頭4經(jīng)由第一端蓋63上的開口進(jìn)入到入口集流管6中。在第二管部件62的外側(cè)面上構(gòu)造有多個(gè)隆起部65，在這些隆起部中分別構(gòu)造有通孔，使得入口集流管6的內(nèi)部空間與外部空間連通。通過入口接口4進(jìn)入到入口集流管6中的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠通過這些通孔流出。優(yōu)選地，這些通孔通過一個(gè)或多個(gè)斜面過渡到第二管部件62的內(nèi)側(cè)面。優(yōu)選地，這些隆起部65的長(zhǎng)度分別遠(yuǎn)大于其寬度，并且這些隆起部65的縱向彼此平行并且與入口集流管6的縱向垂直。在此，隆起部65的數(shù)量等于換熱板9的數(shù)量。圖3示出出口集流管5的示意圖。出口集流管5主要由第三管部件52、第四管部件51、第三端蓋54、第四端蓋56和隔板58組成。第三管部件52和第四管部件51的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于其寬度。第三管部件52和第四管部件51的長(zhǎng)度大致相同并且與鋰動(dòng)力電池包的厚度或者鋰動(dòng)力電池包的電池單元的個(gè)數(shù)相應(yīng)。第三管部件52和第四管部件51相互接合以形成一個(gè)管狀空腔，第三端蓋54和第四端蓋56分別設(shè)置在所述管狀空腔的兩端。由此所述管狀空腔在六個(gè)方向上分別由第三管部件52、第四管部件51、第三端蓋54和第四端蓋56限界。在第三端蓋54上設(shè)有開口，第三端蓋54通過所述開口與出口接頭3連接。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠經(jīng)由第三端蓋54上的開口通過所述出口接頭3從出口集流管5中流出。在第四管部件51的外側(cè)面上構(gòu)造有多個(gè)隆起部57，在這些隆起部57中分別構(gòu)造有通孔，使得出口集流管5的內(nèi)部空間與外部空間連通。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)可以通過這些通孔流入到出口集流管5中的。優(yōu)選地，這些通孔通過一個(gè)或多個(gè)斜面過渡到第三管部件51的內(nèi)側(cè)面。優(yōu)選地，這些隆起部57的長(zhǎng)度分別遠(yuǎn)大于其寬度，并且這些隆起部57的縱向彼此平行并且與出口集流管5的縱向垂直。在此，隆起部57的數(shù)量同樣等于換熱板9的數(shù)量。隔板58設(shè)置在第三管部件52和第四管部件51之間。優(yōu)選地，隔板58通過搭扣55固定在第三管部件52和第四管部件51之間。如圖3所示，隔板58的搭扣交錯(cuò)地搭接在第三管部件52和第四管部件51上，優(yōu)選交錯(cuò)地搭接在第三管部件52和第四管部件51的側(cè)壁上的凸緣上，從而使得第三管部件52、第四管部件51和隔板58不可相對(duì)移動(dòng)地固定。在隔板58的靠近第四蓋板56的一端上設(shè)有通孔53。所述通孔53具有大致矩形的形狀。圖4示出換熱板9的第一實(shí)施例。換熱板9由主片31和輔片32構(gòu)成。主片31上設(shè)有溝槽形式的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道。在根據(jù)圖4所示的換熱板9中，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道被構(gòu)造為多個(gè)溝槽33。這些溝槽33具有大致“U”形的形狀并且大致彼此平行。在主片31的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)套口結(jié)構(gòu)34。溝槽33的起始端和終止端分別與套口結(jié)構(gòu)34連通。輔片32具有與主片31大致相同 的形狀。在輔片32的兩側(cè)同樣分別設(shè)有一個(gè)套口結(jié)構(gòu)35，使得當(dāng)主片31與輔片32組合時(shí)主片31的套口結(jié)構(gòu)34與輔片32的套口結(jié)構(gòu)35相互配合并且形成溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)的進(jìn)口和出口。當(dāng)主片31與輔片32組合時(shí)，套口結(jié)構(gòu)34 (或35)的側(cè)壁包圍一個(gè)容納空間，所述容納空間恰好可以容納入口集流管6的隆起部65 (或出口集流管5的隆起部57)。優(yōu)選地，在輔片32的四個(gè)棱邊上分別設(shè)有一個(gè)搭扣36，其當(dāng)主片31與輔片32組合時(shí)可以搭接在主片31上，從而使主片31和輔片32不可相對(duì)移動(dòng)地貼靠在一起。當(dāng)然，在輔片32的每個(gè)棱邊上也可以設(shè)置多個(gè)搭扣。替代地或附加地，在主片31的四個(gè)棱邊上分別設(shè)有一個(gè)或多個(gè)搭扣。圖5示出入口集流管6、出口集流管5以及多個(gè)換熱板9的組合狀態(tài)。可以看出，入口集流管6與出口集流管5彼此平行。換熱板9分別設(shè)置在入口集流管6與出口集流管5之間，其中，入口集流管6或出口集流管5的相應(yīng)隆起部65和57分別容納到每個(gè)換熱板9的套口結(jié)構(gòu)34或35中，從而溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)可以從入口集流管6通過設(shè)置在其隆起部65中的通孔分別流入到各個(gè)換熱板9中并且隨后經(jīng)由各個(gè)換熱板9中的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道通過設(shè)置在出口集流管5的隆起部中57中的通孔流到出口集流管5中。這些換熱板9彼此平行并且尤其與入口集流管6與出口集流管5的縱向垂直。在入口集流管6與出口集流管5之間還設(shè)有側(cè)板7。優(yōu)選地，側(cè)板7設(shè)置在最外側(cè)的換熱板9 (或者電池單元)與殼體的側(cè)壁之間，所述側(cè)板7與換熱板9平行，其中，側(cè)板7可以在外力的作用下發(fā)生變形并且擠壓換熱板9 (或者電池單元)，使得換熱板9發(fā)生輕微變形并且分別緊密地貼靠在電池單元8上。例如，可以通過旋擰螺栓來產(chǎn)生和調(diào)節(jié)側(cè)板7的變形。入口集流管6的各組成部分之間通過釬焊連接。出口集流管5的各組成部分之間通過釬焊連接。換熱板9的主片和輔片之間通過釬焊連接。入口集流管6上的隆起部與相應(yīng)的換熱板9的相應(yīng)套口結(jié)構(gòu)通過釬焊連接。出口集流管5上的隆起部與相應(yīng)的換熱板9的相應(yīng)套口結(jié)構(gòu)通過釬焊連接。因此，動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的主體結(jié)構(gòu)是通過釬焊連接的。設(shè)置在入口集流6、管出口集流管5或換熱板9上的搭扣或其他連接結(jié)構(gòu)僅僅用于在進(jìn)行釬焊之前相對(duì)地固定相應(yīng)的部件，使其不可相對(duì)移動(dòng)。優(yōu)選地，入口集流管6的第二管部件62、出口集流管5的第四管部件51和出口集流管5的隔板38具有三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的中間層是鋁合金，優(yōu)選是A3xxx系列，在中間層兩側(cè)分別設(shè)有釬料層。優(yōu)選地，入口集流管6的第一管部件61和出口集流管5的第三管部件52是由招合金制成的擠壓型材,例如A3xxx或6xxx系列。優(yōu)選地，換熱板9的主片31和輔片32具有至少兩層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，主片31和輔片32相互貼靠的一側(cè)是釬料層。優(yōu)選地，入口集流管6、出口集流管5和換熱板9的各組成部分均具有三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述三層復(fù)合結(jié)構(gòu)的中間層是鋁合金，在中間層兩側(cè)分別設(shè)有釬料層。優(yōu)選地，將由以上所述的材料制成的入口集流管6、出口集流管5和換熱板9例如通過輔助保持裝置等彼此相對(duì)固定地拼接在一起，然后在例如釬焊爐中借助現(xiàn)有技術(shù)中已知的工藝焊接在一起。圖6放大地示出圖5中的區(qū)域A。可以更清楚地看到，入口集流管6的隆起部65分別容納到一個(gè)換熱板的套 口中，從而換熱板的套口可以嚴(yán)密密封地包覆在隆起部65上，使得溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)不會(huì)從可能存在的縫隙中流出。入口集流管5的隆起部5的情形類似的。圖7和8分別示出換熱板9的第二實(shí)施例和第三實(shí)施例，其與根據(jù)第一實(shí)施例的換熱板9的不同在于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道的構(gòu)造。根據(jù)第二實(shí)施例或第三實(shí)施例的換熱板9的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道被構(gòu)造為一個(gè)溝槽，所述溝槽的形狀使得溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠流經(jīng)換熱板9的絕大部分面積。優(yōu)選地，用作溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道的溝槽具有結(jié)構(gòu)化特征，或者說，在溝槽區(qū)域中設(shè)有相對(duì)于溝槽底部的多個(gè)凸起，這些凸起的橫截面例如是圓形的(圖6)或者平行四邊形的(圖7)或其他任意可能的形狀。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在換熱板9中流動(dòng)時(shí)需要繞過或者沿著這些凸起流動(dòng)，從而改善溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)與電池單元之間的熱交換。例如，可以通過模制成型來制造換熱板9，在其主片上構(gòu)造有用作溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道的并且具有結(jié)構(gòu)化特征的溝槽。當(dāng)然，也可以借助現(xiàn)有技術(shù)已知的其他技術(shù)制造主片上具有結(jié)構(gòu)化特征的溝槽。替代地或附加地，在換熱板9的輔片上也構(gòu)造有溝槽，其單獨(dú)地或者與主片上的溝槽相配合地用作溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道。優(yōu)選地，換熱板的主片和輔片的壁厚為0.2-1mm。優(yōu)選地，換熱板的溝槽的深度為0.5_2mm。優(yōu)選地，入口集流管和出口集流管的壁厚為1.5_3mm。優(yōu)選地，側(cè)板的壁厚大于2mm。圖9示出圖5沿?fù)Q熱板9的延展方向的剖視圖。圖10示出沿圖9中的剖切線A-A的剖視圖，其中，清楚起見，省略了中間的部分，如波折線所示。在借助根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)鋰動(dòng)力電池包的各電池單元的溫度、尤其是冷卻鋰動(dòng)力電池包的各電池單元時(shí)，溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)、尤其是冷卻介質(zhì)首先通過入口接頭4流入到入口集流管6 (通道11)中，隨后分別通過設(shè)置在入口集流管6的第二管部件62上的隆起部中的通孔均勻地分配到各個(gè)換熱板9中，確切地說，均勻地分配到各個(gè)換熱板9中的通道12中。在此，溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)與電池單元進(jìn)行熱量交換。隨后，溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)分別通過設(shè)置在出口集流管5的第四管部件57上的隆起部中的通孔流到出口集流管5的通道13中，然后通過隔板58的通孔53流到出口集流管5的通道13中。最后，通過出口接頭3流出動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置。通過設(shè)置隔板58使流經(jīng)每個(gè)換熱板的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)分流的流路長(zhǎng)度相同，由此確保了溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)均勻地分配給各個(gè)換熱板。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的方法的流程圖。在方法步驟SI中，提供入口集流管。在方法步驟S2中，提供出口集流管。在方法步驟S3中，提供多個(gè)換熱板。在方法步驟S4中，將入口集流管、出口集流管和多個(gè)換熱板拼接在一起，其中，入口集流管和出口集流管彼此平行，多個(gè)換熱板設(shè)置在入口集流管和出口集流之間并且分別與入口集流管和出口集流連通。在方法步驟S5中，通過釬焊連接入口集流管、出口集流管和換熱板。在方法步驟S6中，將動(dòng)力電池包的各電池單元分別置于一個(gè)換熱板旁邊或者兩個(gè)換熱板之間。
在方法步驟S7中，將相互連接的入口集流管、換熱板和出口集流管連同動(dòng)力電池包置于殼體中，從而使動(dòng)力電池包穩(wěn)固地位于動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置中。優(yōu)選地，在方法步驟SI中，由第一管部件、第二管部件、第一端蓋和第二端蓋拼接成入口集流管，例如借助于搭扣，以及在第二管部件上構(gòu)造多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造通孔。優(yōu)選地，在方法步驟S2中，由第三管部件、第四管部件、隔板、第三端蓋和第四端蓋拼接成出口集流管，例如借助于搭扣，以及在第四管部件上構(gòu)造多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造通孔，其中，在隔板的靠近第四蓋板的一端上設(shè)有通孔。優(yōu)選地，在方法步驟S3中，分別由主片和輔片拼接成換熱板，例如借助于搭扣，其中，在主片和/或輔片上構(gòu)造有用于溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流動(dòng)的溝槽。優(yōu)選地，在方法步驟S4中，借助于輔助保持裝置將將入口集流管、出口集流管和多個(gè)換熱板拼接在一起。優(yōu)選地，在方法步驟S5中，將拼接在一起的入口集流管、出口集流管和多個(gè)換熱板置于釬焊爐中，從而實(shí)現(xiàn)釬焊。優(yōu)選地，可以通過設(shè)置在殼體上螺栓調(diào)節(jié)各換熱板與各電池單元之間的距離，尤其是可以通過旋擰螺栓使換熱板發(fā)生變形從而使各換熱板與各電池單元貼靠在一起。應(yīng)理解的是，方法步驟S1-S3的順序可以是任意的。雖然本文參考具體的實(shí) 施例描述和說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不旨在局限于所示的細(xì)節(jié)中。而是，在不偏離本發(fā)明的情況下，可作出落入權(quán)利要求書的等同物范圍內(nèi)的針對(duì)細(xì)節(jié)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，用于借助溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)來調(diào)節(jié)動(dòng)力電池包的多個(gè)電池單元的溫度，所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置包括: 入口集流管； 出口集流管； 多個(gè)換熱板，這些換熱板并聯(lián)地連通于所述入口集流管和所述出口集流管之間，使得每個(gè)電池單元分別與至少一個(gè)換熱板相鄰； 殼體，所述殼體用于至少容納所述動(dòng)力電池包的各電池單元以及所述換熱板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述入口集流管、所述出口集流管與所述換熱板釬焊連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述入口集流管和所述出口集流管彼此平行，并且所述換熱板與所述入口集流管和所述出口集流管垂直。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述入口集流管包括第一管部件、第二管部件、第一端蓋和第二端蓋， 其中，所述第一管部件和所述第二管部件相互接合以形成第一管狀空腔，所述第一端蓋和所述第二端蓋分別設(shè)置在所述管狀空腔的兩個(gè)端部上； 其中，在所述第一端蓋 上設(shè)有開口，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠通過所述開口流入到所述入口集流管中， 其中，在所述第二管部件的外側(cè)面上構(gòu)造有多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造有通孔，其中，這些隆起部的數(shù)量等于所述換熱板的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述第一管部件、所述第二管部件、所述第一端蓋和所述第二端蓋釬焊連接。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述出口集流管包括第三管部件、第四管部件、第三端蓋、第四端蓋和隔板， 其中，所述第三管部件和所述第四管部件相互接合以形成第二管狀空腔，所述第三端蓋和所述第四端蓋分別設(shè)置在所述第二管狀空腔的兩個(gè)端部上； 其中，在所述第三端蓋上設(shè)有開口，所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)能夠通過所述開口從所述出口集流管流出， 其中，在所述第四管部件的外側(cè)面上構(gòu)造有多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造有通孔，其中，這些隆起部的數(shù)量等于所述換熱板的數(shù)量， 其中，所述隔板設(shè)置在所述第三管部件和所述第四管部件之間，在所述隔板的靠近第四蓋板的區(qū)域中設(shè)有通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述第三管部件、所述第四管部件、所述第三端蓋、所述第四端蓋和所述隔板釬焊連接。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述換熱板由彼此貼合在一起的主片和輔片構(gòu)成，在所述主片和/或所述輔片的內(nèi)側(cè)面上構(gòu)造有溝槽形式的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道，并且在所述主片和/或所述輔片的側(cè)邊上構(gòu)造有與所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)通道連通的套口結(jié)構(gòu)，在所述主片和所述輔片組合時(shí)所述套口結(jié)構(gòu)容納所述入口集流管上的隆起部或所述出口集流管上的隆起部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述溝槽在所述溝槽的區(qū)域內(nèi)具有相對(duì)于所述溝槽底部的多個(gè)凸起，使得所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)繞過或者沿著這些凸起流經(jīng)所述換熱板的絕大部分面積。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 每個(gè)換熱板的主片和輔片釬焊連接。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述換熱板能夠在外力作用下發(fā)生變形，從而擠壓所述動(dòng)力電池包的各電池單元。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)是液態(tài)的。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求之 一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置是電動(dòng)車輛或混合動(dòng)力車輛用動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 所述動(dòng)力電池包的各電池單元是鋰電池。
15.一種制造動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的方法，所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置用于借助溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)來調(diào)節(jié)動(dòng)力電池包的多個(gè)電池單元的溫度，所述方法包括以下方法步驟: 51)提供入口集流管； 52)提供出口集流管； 53)提供多個(gè)換熱板； 54)將所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板拼接在一起，其中，所述入口集流管和所述出口集流管彼此平行，所述換熱板分別設(shè)置在所述入口集流管和所述出口集流之間并且分別與所述入口集流管和所述出口集流連通； 55)通過釬焊連接所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板； 56)將所述動(dòng)力電池包的各電池單元分別置于一個(gè)換熱板旁邊或者兩個(gè)換熱板之間； 57)將釬焊連接的所述入口集流管、所述換熱板和所述出口集流管連同所述動(dòng)力電池包置于殼體中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 在所述方法步驟Si)中，由第一管部件、第二管部件、第一端蓋和第二端蓋拼接成所述入口集流管，以及在所述第二管部件上構(gòu)造多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造通孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 在所述方法步驟S2)中，由第三管部件、第四管部件、隔板、第三端蓋和第四端蓋拼接成所述出口集流管，以及在所述第四管部件上構(gòu)造多個(gè)隆起部，在這些隆起部中分別構(gòu)造通孔，其中，在所述隔板的靠近第四蓋板的區(qū)域中設(shè)有通孔。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 在所述方法步驟S3)中，分別由主片和輔片拼接成所述換熱板，其中，在所述主片和/或所述輔片上構(gòu)造有用于所述溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流動(dòng)的溝槽。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 在所述方法步驟S4)中，借助于輔助保持裝置將所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板拼接在一起。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在所述方法步驟S5)中，將拼接在一起的所述入口集流管、所述出口集流管和所述換熱板置于釬焊爐中，從 而實(shí)現(xiàn)釬焊連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置，用于借助溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)來調(diào)節(jié)動(dòng)力電池包的多個(gè)電池單元的溫度，所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置包括入口集流管；出口集流管；多個(gè)換熱板，這些換熱板并聯(lián)地連通于所述入口集流管和所述出口集流管之間，使得每個(gè)電池單元分別與至少一個(gè)換熱板相鄰；殼體，所述殼體用于至少容納所述動(dòng)力電池包的各電池單元以及所述換熱板。本發(fā)明還涉及一種制造所述動(dòng)力電池溫度調(diào)節(jié)裝置的方法。
文檔編號(hào)H01M10/50GK103219558SQ201210016348
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者徐坤豪 申請(qǐng)人:薩帕鋁熱傳輸(上海)有限公司