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CN107078365A - 电池组 - Google Patents

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CN107078365A CN201580049927.7A CN201580049927A CN107078365A CN 107078365 A CN107078365 A CN 107078365A CN 201580049927 A CN201580049927 A CN 201580049927A CN 107078365 A CN107078365 A CN 107078365A
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安东尼·阿雷纳
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Abstract

提供了一种包括冷却板组件和电池模块的电池组。所述冷却板组件包括盘部件、第一波纹支撑部件、第二波纹支撑部件、盖板和热传导层。盘部件包括第一和第二凹陷板部分。第一和第二波纹支撑部件分别被布置在第一和第二凹陷支撑部件上。盖板被置于盘部件上且联接到盘部件，以使第一和第二波纹支撑部件分别地在由盖板和盘部件限定的第一和第二内部区域中被保持在盖板和盘部件之间。热传导层被布置在盖板上。电池模块被布置在热传导层上。

Description

电池组
技术领域
本申请要求在2014年12月4日向美国专利商标局提交的美国专利申请No.14/559，975的利益，该美国专利申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
本发明涉及一种电池组，更加具体地涉及一种具有冷却板组件的电池组，其中该冷却板组件带有改进的内部支撑构件，以将电池模块维持在期望的温度范围内。
背景技术
现有技术存在以下问题，即，因为从电池模块产生的热，不能将电池模块维持在期望的温度范围内。
因此，本发明人在这里已经认识到，需要这样一种具有冷却板组件的电池组，其中该冷却板组件带有改进的内部支撑构件，以将电池模块维持在期望的温度范围内。
发明内容
已经实现了本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
作为用于解决如上所述的问题的、各种广泛的和深入的研究和试验的结果，本申请的发明人已经发现，在真空被施加到冷却板组件的情形中，冷却板组件能够由改进的内部支撑构件支撑，由此完成本发明。
提供了根据一个示例性实施例的一种电池组。该电池组包括：具有盘部件、第一波纹支撑部件、第二波纹支撑部件、盖板和热传导层的冷却板组件。盘部件具有第一凹陷板部分、第二凹陷板部分、中央肋部分和周边边沿部分。中央肋部分联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间。周边边沿部分围绕第一和第二凹陷板部分的至少一部分延伸。中央肋部分和周边边沿部分是基本相互共面的。第一和第二波纹支撑部件分别地被布置在盘部件的第一和第二凹陷板部分上。盖板被布置在盘部件上并且联接盘部件，以使第一和第二波纹支撑部件分别地在由盖板和盘部件限定的第一和第二内部区域中被保持在盖板和盘部件之间。热传导层被布置在盖板上并且接触盖板。该电池组进一步包括被布置在热传导层上并且接触热传导层的电池模块。
附图说明
图1是根据一个示例性实施例的电池组的示意图；
图2是图1的电池组的一部分的示意图；
图3是在图1的电池组中利用的冷却板组件的示意图；
图4是图3的冷却板组件的分解示意图；
图5是在图3的冷却板组件中利用的盘部件与第一和第二波纹支撑部件的示意图；
图6是图5的盘部件的另一幅示意图；
图7是图5的盘部件的另一幅示意图；
图8是图3的冷却板组件沿着图3中的线8-8截取的截面示意图；
图9是图3的冷却板组件沿着图3中的线9-9截取的另一幅截面示意图；
图10是图5的第一和第二波纹支撑部件的示意图；
图11是图1的电池组沿着图1中的线11-11截取的截面示意图；并且
图12是图11的电池组的一部分的放大截面示意图。
具体实施方式
参考图1-4，示意了根据一个示例性实施例的电池组10。电池组10包括支撑框架20、冷却板组件22、电池模块24、26、28、端部支撑板40、42、顶部支撑板44、46，和冷却剂供应系统50。电池组10的优点在于，冷却板组件22具有当真空被施加到组件22时防止冷却板组件22坍陷的第一和第二波纹支撑部件82、84(图5所示)。
支撑框架20适于在其中保持冷却板组件22。在一个示例性实施例中，支撑框架20由钢构造。
参考图3-10，冷却板组件22适于冷却电池模块24、26、28。冷却板组件22包括盘部件80、第一和第二波纹支撑部件82、84、盖板86、热传导层88，以及第一和第二管状端口90、92。
参考图6-9，盘部件80包括第一和第二凹陷板部分120、122、中央肋部分124，和周边边沿部分126。中央肋部分124联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的至少一部分之间。周边边沿部分126联接到第一和第二凹陷板部分120、122的至少一部分并且围绕第一和第二凹陷板部分120、122的至少一部分延伸，并且完全地围绕盘部件80的外周边延伸。中央肋部分124和周边边沿部分126是基本相互共面的。盘部件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从盘部件80的第一端128延伸，并且中央肋部分124的第二端142被布置成与盘部件80的第二端130相距预定的距离，以使冷却板组件22的第一内部区域345(图8所示)与冷却板组件22的第二内部区域347流体连通。在一个示例性实施例中，盘部件80由铝构造。在可替代实施例中，盘部件80例如能够由诸如钢的其它材料构造。
参考图5和8，第一和第二波纹支撑部件82、84分别地被布置在盘部件80的第一和第二凹陷板部分120、122上。第一和第二波纹支撑部件82、84向冷却板组件22提供另外的内部支撑，这防止了当真空被施加到组件22的第一和第二管状端口90、92时组件22坍陷。在一个示例性实施例中，第一和第二波纹支撑部件82、84各自由铝构造。然而，在可替代实施例中，第一和第二波纹支撑部件82、84各自例如能够由诸如钢、不锈钢或塑料的其它材料构造。此外，在一个示例性实施例中，第一和第二波纹支撑部件82、84各自具有是盘部件80的纵向长度的至少90％的纵向长度。
第一波纹支撑部件82包括蜿蜒形体160，蜿蜒形体160限定有从中通过的多条流动通道162。蜿蜒形体160包括底壁部分180、182、184、186、188、190、顶壁部分200、202、204、206、208，和竖直壁部分220、222、224、226、228、230、232、234、236、238。
底壁部分180和顶壁部分200分别地联接到竖直壁部分220的第一和第二端并且从竖直壁部分220的第一和第二端延伸，并且基本相互平行地沿着第一方向(例如，在图8中向左)延伸。
底壁部分182和顶壁部分200分别地联接到竖直壁部分222的第一和第二端并且从竖直壁部分222的第一和第二端延伸，并且从壁部分222基本相互平行地分别沿着第一方向和第二方向(例如，在图8中向右)延伸。
底壁部分182和顶壁部分202分别地联接到竖直壁部分224的第一和第二端并且从竖直壁部分224的第一和第二端延伸，并且从壁部分224基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分184和顶壁部分202分别地联接到竖直壁部分226的第一和第二端并且从延伸，并且从壁部分226基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分184和顶壁部分204分别地联接到竖直壁部分228的第一和第二端并且从竖直壁部分228的第一和第二端延伸，并且从壁部分228基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分186和顶壁部分204分别地联接到竖直壁部分230的第一和第二端并且从竖直壁部分230的第一和第二端的延伸，并且从壁部分230基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分186和顶壁部分206分别地联接到竖直壁部分232的第一和第二端并且从竖直壁部分232的第一和第二端延伸，并且从壁部分232基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分188和顶壁部分206分别地联接到竖直壁部分234的第一和第二端并且从竖直壁部分234的第一和第二端延伸，并且从壁部分234基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分188和顶壁部分208分别地联接到竖直壁部分236的第一和第二端并且从竖直壁部分236的第一和第二端延伸，并且从壁部分236基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分190和顶壁部分208分别地联接到竖直壁部分238的第一和第二端并且从竖直壁部分238的第一和第二端延伸，并且从壁部分238基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。顶壁部分208进一步基本平行于底壁部分190地沿着第二方向延伸。
第二波纹支撑部件84包括蜿蜒形体260，蜿蜒形体260限定有从中通过的多条流动通道262。蜿蜒形体260包括底壁部分280、282、284、286、288、顶壁部分300、302、304、306、308、310，和竖直壁部分320、322、324、326、328、330、332、334、336、338。
底壁部分280和顶壁部分300分别地联接到竖直壁部分320的第一和第二端并且从竖直壁部分320的第一和第二端延伸，并且从壁部分320基本相互平行地沿着第一方向(例如，在图8中向左)延伸。底壁部分280进一步从竖直壁部分320沿着第二方向(在图8中向右)延伸。
底壁部分280和顶壁部分302分别地联接到竖直壁部分322的第一和第二端并且从竖直壁部分322的第一和第二端延伸，并且从壁部分322基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分282和顶壁部分302分别地联接到竖直壁部分324的第一和第二端并且从竖直壁部分324的第一和第二端延伸，并且从壁部分324基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分282和顶壁部分304分别地联接到竖直壁部分326的第一和第二端并且从竖直壁部分326的第一和第二端延伸，并且从壁部分326基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分284和顶壁部分304分别地联接到竖直壁部分328的第一和第二端并且从竖直壁部分328的第一和第二端延伸，并且从壁部分328基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分284和顶壁部分306分别地联接到竖直壁部分330的第一和第二端并且从竖直壁部分330的第一和第二端延伸，并且从壁部分330基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分286和顶壁部分306分别地联接到竖直壁部分332的第一和第二端并且从竖直壁部分332的第一和第二端延伸，并且从壁部分332基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分286和顶壁部分308分别地联接到竖直壁部分334的第一和第二端并且从竖直壁部分334的第一和第二端延伸，并且从壁部分324基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。
底壁部分288和顶壁部分308分别地联接到竖直壁部分336的第一和第二端并且从竖直壁部分336的第一和第二端延伸，并且从壁部分336基本相互平行地分别沿着第二和第一方向延伸。
底壁部分288和顶壁部分310分别地联接到竖直壁部分338的第一和第二端并且从竖直壁部分338的第一和第二端延伸，并且从壁部分338基本相互平行地分别沿着第一和第二方向延伸。底壁部分288进一步从竖直壁部分338沿着第二方向延伸。
参考图4和8，盖板86被布置在盘部件80上并且联接到盘部件80，以使第一和第二波纹支撑部件82、84分别地在由盖板86和盘部件80限定的第一和第二内部区域345、347中被保持在盖板86和盘部件80之间。此外，盖板86直接接触并且受到周边边沿部分126、中央肋部分124及第一和第二波纹支撑部件82、84支撑。注意周边边沿部分126、中央肋部分124以及第一和第二波纹支撑部件82、84在基本垂直于盖板86的顶表面的方向上为盖板86提供改进的支撑，并且防止当真空被施加到组件22的内部时，冷却板组件22坍陷。盖板86包括从中延伸通过的孔隙360、362，用于通过孔隙360、362分别接收第一和第二管状端口90、92的部分。在一个示例性实施例中，盖板86由铝构造。此外，盖板86被钎焊到盘部件80。在可替代实施例中，盖板86能够例如由诸如钢、不锈钢或塑料的其它材料构造。
参考图3和4，热传导层88被布置在盖板86上并且接触盖板86。在一个示例性实施例中，热传导层88是热塑性泡沫层。
参考图3、4和9，第一和第二管状端口90、92至少部分地分别延伸通过盖板86的孔隙360、362，并且被联接到盖板86。第一和第二管状端口90、92分别与第一和第二内部区域345、347流体连通。第一管状端口90包括管状本体400和围绕管状本体400延伸的周边凸缘402、404。周边凸缘402邻靠盖板86的顶表面。第二管状端口92包括管状本体410和围绕管状本体410延伸的周边凸缘412、414。周边凸缘412邻靠盖板86的顶表面。在一个示例性实施例中，第一和第二管状端口90、92各自由铝构造。此外，第一和第二管状端口90、92被钎焊到覆盖部件86。在可替代实施例中，第一和第二管状端口90、92能够例如由诸如钢、不锈钢或塑料的其它材料构造。
参考图1、8和9，适于通过第一管状端口90从冷却剂供应系统50接收冷却剂，其中该冷却剂通过第一内部区域345和第一波纹支撑部件82中的流动通道162流动到第二内部区域347和第二波纹支撑部件84中的流动通道262。该冷却剂进一步从第二内部区域347流动到第二管状端口92，然后离开第二管状端口92并返回冷却剂供应系统50。
参考图1、11和12，电池模块24、26、28被布置在热传导层88上并且接触热传导层88。电池模块24、26、28的结构彼此相同，从而以下将仅更加详细地讨论电池模块24。
电池模块24包括壳体440、电池单体450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480和冷却片500、502、504、506、508、510、512、514。电池单体450-480各自具有矩形壳体和从壳体的上侧延伸的第一和第二电端子。
电池单体450-480被布置在壳体440内。电池单体450、452被布置在冷却片500的相反侧上，并且电池单体454、456被布置在冷却片502的相反侧上。此外，电池单体458、460被布置在冷却片504的相反侧上，并且电池单体462、464被布置在冷却片506的相反侧上。而且，电池单体466、468被布置在冷却片508的相反侧上，并且电池单体470、472被布置在冷却片510的相反侧上。再另外，电池单体474、476被布置在冷却片512的相反侧上，并且电池单体478、480被布置在冷却片514的相反侧上。
参考图12，冷却片500-514被布置在壳体440内。因为冷却片500-514各自具有相同的结构，所以以下将仅仅更加详细地解释冷却片500的结构。在一个示例性实施例中，冷却片500由铝构造。当然，在可替代实施例中，冷却片500能够例如由诸如钢或热传导塑料的其它材料构造。
冷却片500包括第一和第二片材部分530、532。第二片材部分532联接到第一片材部分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的第一端延伸通过壳体440的底壁中的孔隙，从而第二片材部分532被布置在壳体440的底壁的外表面上。第二片材部分532被直接地布置在热传导层88上并且接触热传导层88。第一片材部分530被布置在电池单体450、452之间并且邻靠电池单体450、452。
在操作期间，来自电池单体450、452的热能通过第一片材部分530被传导到第二片材部分532，并且进一步被传导到冷却板组件22，从而流过冷却板组件22的冷却剂吸收该热能。结果，冷却板组件22将电池模块24维持在期望的温度范围内。
参考图1，端部支撑板40、42分别地联接到支撑框架20的第一和第二端，并且基本垂直于支撑框架20延伸。电池模块24、26、28被布置并且夹在端部支撑板40、42之间。
顶部支撑板44、46联接到端部支撑板40、42的上端并且处于端部支撑板40、42的上端之间，从而电池模块24、26、28被牢固地保持在顶部支撑板44、46、端部支撑板40、42和冷却板组件22之间。
本文描述的电池组提供优于其它电池组的实质性优点。特别地，该电池组利用了具有第一和第二波纹支撑部件的冷却板组件，防止当真空被施加到冷却板组件时冷却板组件坍陷。
虽然已经结合仅有限数量的实施例详细描述了所要求保护的本发明，但是应该易于理解，本发明不限于这些公开的实施例。相反，要求保护的本发明能够被修改以包括在此之前未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、改变、替代或者等同布置。另外地，虽然已经描述了要求保护的本发明的各种实施例，但是应该理解，本发明的方面可以包括所描述实施例中的仅一些实施例。因此，要求保护的本发明不被视为受到前面描述的限制。
工业实用性
根据本发明的电池组具有包括改进的内部支撑构件的冷却板组件；因此，当真空被施加到冷却板组件时，这种结构防止组件坍陷，并且电池模块能够被维持在期望的温度范围内。

Claims (12)

1.一种电池组，包括：
冷却板组件，所述冷却板组件具有盘部件、第一波纹支撑部件、第二波纹支撑部件、盖板和热传导层；
所述盘部件具有第一凹陷板部分、第二凹陷板部分、中央肋部分和周边边沿部分；所述中央肋部分联接到所述第一凹陷板部分和所述第二凹陷板部分的至少一部分并且被布置在所述第一凹陷板部分和所述第二凹陷板部分的至少一部分之间；所述周边边沿部分围绕所述第一凹陷板部分和所述第二凹陷板部分的至少一部分延伸；所述中央肋部分和所述周边边沿部分是基本相互共面的；
所述第一波纹支撑部件和所述第二波纹支撑部件分别被布置在所述盘部件的所述第一凹陷板部分和所述第二凹陷板部分上；
所述盖板被布置在所述盘部件上并且联接于所述盘部件，以使所述第一波纹支撑部件和所述第二波纹支撑部件分别在由所述盖板和所述盘部件限定的第一内部区域和第二内部区域中被保持在所述盖板和所述盘部件之间；
所述热传导层被布置在所述盖板上，并且接触所述盖板；和
电池模块，所述电池模块被布置在所述热传导层上并且接触所述热传导层。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述第一波纹支撑部件和第二波纹支撑部件中的每一个的纵向长度是所述盘部件的纵向长度的至少90％。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述第一波纹支撑部件和所述第二波纹支撑部件中的每一个由挤制铝构造，所述第一波纹支撑部件和所述第二波纹支撑部件中的每一个限定通过其中的流动通道。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述中央肋部分的纵向长度是所述盘部件的纵向长度的至少90％。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述中央肋部分包括第一端和第二端；所述中央肋部分的所述第一端从所述周边边沿部分的第一端延伸，并且所述中央肋部分的所述第二端布置成与所述周边边沿部分的第二端相距预定的距离，以使所述第一内部区域与所述第二内部区域流体连通。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述热传导层是热塑性泡沫层。
7.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括第一管状端口和第二管状端口，所述盖板具有延伸通过其中的第一孔隙和第二孔隙，所述第一管状端口和所述第二管状端口分别至少部分地延伸通过所述第一孔隙和所述第二孔隙，并且被联接到所述盖板。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述第一管状端口和所述第二管状端口分别与所述第一内部区域和所述第二内部区域流体连通。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述第一管状端口适于接收通过其中的冷却剂，所述冷却剂通过所述第一内部区域以及所述第一波纹支撑部件中的流动通道流动到所述第二内部区域以及所述第二波纹支撑部件中的流动通道；所述冷却剂进一步从所述第二内部区域流动到所述第二管状端口，然后离开所述第二管状端口。
10.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池模块包括壳体、第一电池单体、第二电池单体和冷却片；所述第一电池单体和所述第二电池单体被布置在所述壳体中；所述冷却片在所述壳体内被布置在所述第一电池单体和所述第二电池单体之间并且接触所述第一电池单体和所述第二电池单体，所述冷却片进一步延伸通过所述壳体并且接触所述热传导层。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中，所述冷却片包括第一片材部分和第二片材部分，所述第二片材部分联接到所述第一片材部分的端部并且基本垂直于所述第一片材部分地延伸。
12.根据权利要求11所述的电池组，其中，所述第一片材部分布置在所述第一电池单体和所述第二电池单体之间且邻靠所述第一和第二电池单体，并且进一步延伸通过所述壳体，所述第二片材部分布置在所述冷却板组件的所述热传导层上且邻靠所述冷却板组件的所述热传导层。
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