本申請(qǐng)要求在2014年12月4日向美國(guó)專利商標(biāo)局提交的美國(guó)專利申請(qǐng)no.14/559，975的利益，該美國(guó)專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過(guò)引用以其整體并入本文。

本發(fā)明涉及一種電池組，更加具體地涉及一種具有冷卻板組件的電池組，其中該冷卻板組件帶有改進(jìn)的內(nèi)部支撐構(gòu)件，以將電池模塊維持在期望的溫度范圍內(nèi)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)存在以下問(wèn)題，即，因?yàn)閺碾姵啬K產(chǎn)生的熱，不能將電池模塊維持在期望的溫度范圍內(nèi)。

因此，本發(fā)明人在這里已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，需要這樣一種具有冷卻板組件的電池組，其中該冷卻板組件帶有改進(jìn)的內(nèi)部支撐構(gòu)件，以將電池模塊維持在期望的溫度范圍內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明以解決以上問(wèn)題和尚待解決的其它技術(shù)問(wèn)題。

作為用于解決如上所述的問(wèn)題的、各種廣泛的和深入的研究和試驗(yàn)的結(jié)果，本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在真空被施加到冷卻板組件的情形中，冷卻板組件能夠由改進(jìn)的內(nèi)部支撐構(gòu)件支撐，由此完成本發(fā)明。

提供了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的一種電池組。該電池組包括：具有盤部件、第一波紋支撐部件、第二波紋支撐部件、蓋板和熱傳導(dǎo)層的冷卻板組件。盤部件具有第一凹陷板部分、第二凹陷板部分、中央肋部分和周邊邊沿部分。中央肋部分聯(lián)接到第一和第二凹陷板部分的至少一部分并且被布置在第一和第二凹陷板部分的至少一部分之間。周邊邊沿部分圍繞第一和第二凹陷板部分的至少一部分延伸。中央肋部分和周邊邊沿部分是基本相互共面的。第一和第二波紋支撐部件分別地被布置在盤部件的第一和第二凹陷板部分上。蓋板被布置在盤部件上并且聯(lián)接盤部件，以使第一和第二波紋支撐部件分別地在由蓋板和盤部件限定的第一和第二內(nèi)部區(qū)域中被保持在蓋板和盤部件之間。熱傳導(dǎo)層被布置在蓋板上并且接觸蓋板。該電池組進(jìn)一步包括被布置在熱傳導(dǎo)層上并且接觸熱傳導(dǎo)層的電池模塊。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的電池組的示意圖；

圖2是圖1的電池組的一部分的示意圖；

圖3是在圖1的電池組中利用的冷卻板組件的示意圖；

圖4是圖3的冷卻板組件的分解示意圖；

圖5是在圖3的冷卻板組件中利用的盤部件與第一和第二波紋支撐部件的示意圖；

圖6是圖5的盤部件的另一幅示意圖；

圖7是圖5的盤部件的另一幅示意圖；

圖8是圖3的冷卻板組件沿著圖3中的線8-8截取的截面示意圖；

圖9是圖3的冷卻板組件沿著圖3中的線9-9截取的另一幅截面示意圖；

圖10是圖5的第一和第二波紋支撐部件的示意圖；

圖11是圖1的電池組沿著圖1中的線11-11截取的截面示意圖；并且

圖12是圖11的電池組的一部分的放大截面示意圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1-4，示意了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的電池組10。電池組10包括支撐框架20、冷卻板組件22、電池模塊24、26、28、端部支撐板40、42、頂部支撐板44、46，和冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)50。電池組10的優(yōu)點(diǎn)在于，冷卻板組件22具有當(dāng)真空被施加到組件22時(shí)防止冷卻板組件22坍陷的第一和第二波紋支撐部件82、84(圖5所示)。

支撐框架20適于在其中保持冷卻板組件22。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支撐框架20由鋼構(gòu)造。

參考圖3-10，冷卻板組件22適于冷卻電池模塊24、26、28。冷卻板組件22包括盤部件80、第一和第二波紋支撐部件82、84、蓋板86、熱傳導(dǎo)層88，以及第一和第二管狀端口90、92。

參考圖6-9，盤部件80包括第一和第二凹陷板部分120、122、中央肋部分124，和周邊邊沿部分126。中央肋部分124聯(lián)接到第一和第二凹陷板部分120、122的至少一部分并且被布置在第一和第二凹陷板部分120、122的至少一部分之間。周邊邊沿部分126聯(lián)接到第一和第二凹陷板部分120、122的至少一部分并且圍繞第一和第二凹陷板部分120、122的至少一部分延伸，并且完全地圍繞盤部件80的外周邊延伸。中央肋部分124和周邊邊沿部分126是基本相互共面的。盤部件80包括第一端128和第二端130。此外，中央肋部分124包括第一端140和第二端142。中央肋部分124的第一端140從盤部件80的第一端128延伸，并且中央肋部分124的第二端142被布置成與盤部件80的第二端130相距預(yù)定的距離，以使冷卻板組件22的第一內(nèi)部區(qū)域345(圖8所示)與冷卻板組件22的第二內(nèi)部區(qū)域347流體連通。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，盤部件80由鋁構(gòu)造。在可替代實(shí)施例中，盤部件80例如能夠由諸如鋼的其它材料構(gòu)造。

參考圖5和8，第一和第二波紋支撐部件82、84分別地被布置在盤部件80的第一和第二凹陷板部分120、122上。第一和第二波紋支撐部件82、84向冷卻板組件22提供另外的內(nèi)部支撐，這防止了當(dāng)真空被施加到組件22的第一和第二管狀端口90、92時(shí)組件22坍陷。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一和第二波紋支撐部件82、84各自由鋁構(gòu)造。然而，在可替代實(shí)施例中，第一和第二波紋支撐部件82、84各自例如能夠由諸如鋼、不銹鋼或塑料的其它材料構(gòu)造。此外，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一和第二波紋支撐部件82、84各自具有是盤部件80的縱向長(zhǎng)度的至少90％的縱向長(zhǎng)度。

第一波紋支撐部件82包括蜿蜒形體160，蜿蜒形體160限定有從中通過(guò)的多條流動(dòng)通道162。蜿蜒形體160包括底壁部分180、182、184、186、188、190、頂壁部分200、202、204、206、208，和豎直壁部分220、222、224、226、228、230、232、234、236、238。

底壁部分180和頂壁部分200分別地聯(lián)接到豎直壁部分220的第一和第二端并且從豎直壁部分220的第一和第二端延伸，并且基本相互平行地沿著第一方向(例如，在圖8中向左)延伸。

底壁部分182和頂壁部分200分別地聯(lián)接到豎直壁部分222的第一和第二端并且從豎直壁部分222的第一和第二端延伸，并且從壁部分222基本相互平行地分別沿著第一方向和第二方向(例如，在圖8中向右)延伸。

底壁部分182和頂壁部分202分別地聯(lián)接到豎直壁部分224的第一和第二端并且從豎直壁部分224的第一和第二端延伸，并且從壁部分224基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分184和頂壁部分202分別地聯(lián)接到豎直壁部分226的第一和第二端并且從延伸，并且從壁部分226基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分184和頂壁部分204分別地聯(lián)接到豎直壁部分228的第一和第二端并且從豎直壁部分228的第一和第二端延伸，并且從壁部分228基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分186和頂壁部分204分別地聯(lián)接到豎直壁部分230的第一和第二端并且從豎直壁部分230的第一和第二端的延伸，并且從壁部分230基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分186和頂壁部分206分別地聯(lián)接到豎直壁部分232的第一和第二端并且從豎直壁部分232的第一和第二端延伸，并且從壁部分232基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分188和頂壁部分206分別地聯(lián)接到豎直壁部分234的第一和第二端并且從豎直壁部分234的第一和第二端延伸，并且從壁部分234基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分188和頂壁部分208分別地聯(lián)接到豎直壁部分236的第一和第二端并且從豎直壁部分236的第一和第二端延伸，并且從壁部分236基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分190和頂壁部分208分別地聯(lián)接到豎直壁部分238的第一和第二端并且從豎直壁部分238的第一和第二端延伸，并且從壁部分238基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。頂壁部分208進(jìn)一步基本平行于底壁部分190地沿著第二方向延伸。

第二波紋支撐部件84包括蜿蜒形體260，蜿蜒形體260限定有從中通過(guò)的多條流動(dòng)通道262。蜿蜒形體260包括底壁部分280、282、284、286、288、頂壁部分300、302、304、306、308、310，和豎直壁部分320、322、324、326、328、330、332、334、336、338。

底壁部分280和頂壁部分300分別地聯(lián)接到豎直壁部分320的第一和第二端并且從豎直壁部分320的第一和第二端延伸，并且從壁部分320基本相互平行地沿著第一方向(例如，在圖8中向左)延伸。底壁部分280進(jìn)一步從豎直壁部分320沿著第二方向(在圖8中向右)延伸。

底壁部分280和頂壁部分302分別地聯(lián)接到豎直壁部分322的第一和第二端并且從豎直壁部分322的第一和第二端延伸，并且從壁部分322基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分282和頂壁部分302分別地聯(lián)接到豎直壁部分324的第一和第二端并且從豎直壁部分324的第一和第二端延伸，并且從壁部分324基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分282和頂壁部分304分別地聯(lián)接到豎直壁部分326的第一和第二端并且從豎直壁部分326的第一和第二端延伸，并且從壁部分326基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分284和頂壁部分304分別地聯(lián)接到豎直壁部分328的第一和第二端并且從豎直壁部分328的第一和第二端延伸，并且從壁部分328基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分284和頂壁部分306分別地聯(lián)接到豎直壁部分330的第一和第二端并且從豎直壁部分330的第一和第二端延伸，并且從壁部分330基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分286和頂壁部分306分別地聯(lián)接到豎直壁部分332的第一和第二端并且從豎直壁部分332的第一和第二端延伸，并且從壁部分332基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分286和頂壁部分308分別地聯(lián)接到豎直壁部分334的第一和第二端并且從豎直壁部分334的第一和第二端延伸，并且從壁部分324基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。

底壁部分288和頂壁部分308分別地聯(lián)接到豎直壁部分336的第一和第二端并且從豎直壁部分336的第一和第二端延伸，并且從壁部分336基本相互平行地分別沿著第二和第一方向延伸。

底壁部分288和頂壁部分310分別地聯(lián)接到豎直壁部分338的第一和第二端并且從豎直壁部分338的第一和第二端延伸，并且從壁部分338基本相互平行地分別沿著第一和第二方向延伸。底壁部分288進(jìn)一步從豎直壁部分338沿著第二方向延伸。

參考圖4和8，蓋板86被布置在盤部件80上并且聯(lián)接到盤部件80，以使第一和第二波紋支撐部件82、84分別地在由蓋板86和盤部件80限定的第一和第二內(nèi)部區(qū)域345、347中被保持在蓋板86和盤部件80之間。此外，蓋板86直接接觸并且受到周邊邊沿部分126、中央肋部分124及第一和第二波紋支撐部件82、84支撐。注意周邊邊沿部分126、中央肋部分124以及第一和第二波紋支撐部件82、84在基本垂直于蓋板86的頂表面的方向上為蓋板86提供改進(jìn)的支撐，并且防止當(dāng)真空被施加到組件22的內(nèi)部時(shí)，冷卻板組件22坍陷。蓋板86包括從中延伸通過(guò)的孔隙360、362，用于通過(guò)孔隙360、362分別接收第一和第二管狀端口90、92的部分。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，蓋板86由鋁構(gòu)造。此外，蓋板86被釬焊到盤部件80。在可替代實(shí)施例中，蓋板86能夠例如由諸如鋼、不銹鋼或塑料的其它材料構(gòu)造。

參考圖3和4，熱傳導(dǎo)層88被布置在蓋板86上并且接觸蓋板86。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，熱傳導(dǎo)層88是熱塑性泡沫層。

參考圖3、4和9，第一和第二管狀端口90、92至少部分地分別延伸通過(guò)蓋板86的孔隙360、362，并且被聯(lián)接到蓋板86。第一和第二管狀端口90、92分別與第一和第二內(nèi)部區(qū)域345、347流體連通。第一管狀端口90包括管狀本體400和圍繞管狀本體400延伸的周邊凸緣402、404。周邊凸緣402鄰靠蓋板86的頂表面。第二管狀端口92包括管狀本體410和圍繞管狀本體410延伸的周邊凸緣412、414。周邊凸緣412鄰靠蓋板86的頂表面。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一和第二管狀端口90、92各自由鋁構(gòu)造。此外，第一和第二管狀端口90、92被釬焊到覆蓋部件86。在可替代實(shí)施例中，第一和第二管狀端口90、92能夠例如由諸如鋼、不銹鋼或塑料的其它材料構(gòu)造。

參考圖1、8和9，適于通過(guò)第一管狀端口90從冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)50接收冷卻劑，其中該冷卻劑通過(guò)第一內(nèi)部區(qū)域345和第一波紋支撐部件82中的流動(dòng)通道162流動(dòng)到第二內(nèi)部區(qū)域347和第二波紋支撐部件84中的流動(dòng)通道262。該冷卻劑進(jìn)一步從第二內(nèi)部區(qū)域347流動(dòng)到第二管狀端口92，然后離開第二管狀端口92并返回冷卻劑供應(yīng)系統(tǒng)50。

參考圖1、11和12，電池模塊24、26、28被布置在熱傳導(dǎo)層88上并且接觸熱傳導(dǎo)層88。電池模塊24、26、28的結(jié)構(gòu)彼此相同，從而以下將僅更加詳細(xì)地討論電池模塊24。

電池模塊24包括殼體440、電池單體450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480和冷卻片500、502、504、506、508、510、512、514。電池單體450-480各自具有矩形殼體和從殼體的上側(cè)延伸的第一和第二電端子。

電池單體450-480被布置在殼體440內(nèi)。電池單體450、452被布置在冷卻片500的相反側(cè)上，并且電池單體454、456被布置在冷卻片502的相反側(cè)上。此外，電池單體458、460被布置在冷卻片504的相反側(cè)上，并且電池單體462、464被布置在冷卻片506的相反側(cè)上。而且，電池單體466、468被布置在冷卻片508的相反側(cè)上，并且電池單體470、472被布置在冷卻片510的相反側(cè)上。再另外，電池單體474、476被布置在冷卻片512的相反側(cè)上，并且電池單體478、480被布置在冷卻片514的相反側(cè)上。

參考圖12，冷卻片500-514被布置在殼體440內(nèi)。因?yàn)槔鋮s片500-514各自具有相同的結(jié)構(gòu)，所以以下將僅僅更加詳細(xì)地解釋冷卻片500的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，冷卻片500由鋁構(gòu)造。當(dāng)然，在可替代實(shí)施例中，冷卻片500能夠例如由諸如鋼或熱傳導(dǎo)塑料的其它材料構(gòu)造。

冷卻片500包括第一和第二片材部分530、532。第二片材部分532聯(lián)接到第一片材部分530的第一端，并且基本垂直于第一片材部分530延伸。第一片材部分530的第一端延伸通過(guò)殼體440的底壁中的孔隙，從而第二片材部分532被布置在殼體440的底壁的外表面上。第二片材部分532被直接地布置在熱傳導(dǎo)層88上并且接觸熱傳導(dǎo)層88。第一片材部分530被布置在電池單體450、452之間并且鄰靠電池單體450、452。

在操作期間，來(lái)自電池單體450、452的熱能通過(guò)第一片材部分530被傳導(dǎo)到第二片材部分532，并且進(jìn)一步被傳導(dǎo)到冷卻板組件22，從而流過(guò)冷卻板組件22的冷卻劑吸收該熱能。結(jié)果，冷卻板組件22將電池模塊24維持在期望的溫度范圍內(nèi)。

參考圖1，端部支撐板40、42分別地聯(lián)接到支撐框架20的第一和第二端，并且基本垂直于支撐框架20延伸。電池模塊24、26、28被布置并且夾在端部支撐板40、42之間。

頂部支撐板44、46聯(lián)接到端部支撐板40、42的上端并且處于端部支撐板40、42的上端之間，從而電池模塊24、26、28被牢固地保持在頂部支撐板44、46、端部支撐板40、42和冷卻板組件22之間。

本文描述的電池組提供優(yōu)于其它電池組的實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)。特別地，該電池組利用了具有第一和第二波紋支撐部件的冷卻板組件，防止當(dāng)真空被施加到冷卻板組件時(shí)冷卻板組件坍陷。

雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了所要求保護(hù)的本發(fā)明，但是應(yīng)該易于理解，本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施例。相反，要求保護(hù)的本發(fā)明能夠被修改以包括在此之前未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的任何數(shù)量的變型、改變、替代或者等同布置。另外地，雖然已經(jīng)描述了要求保護(hù)的本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明的方面可以包括所描述實(shí)施例中的僅一些實(shí)施例。因此，要求保護(hù)的本發(fā)明不被視為受到前面描述的限制。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明的電池組具有包括改進(jìn)的內(nèi)部支撐構(gòu)件的冷卻板組件；因此，當(dāng)真空被施加到冷卻板組件時(shí)，這種結(jié)構(gòu)防止組件坍陷，并且電池模塊能夠被維持在期望的溫度范圍內(nèi)。