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用于机动车辆的电池组件制造技术

技术编号:43359809 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-19 17:44
本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的电池组件,包括:‑沿着轴线E一个布置在另一个上的热交换面板(13),每个热交换面板(13)呈锯齿(14)状起伏,锯齿(14)沿着与所述轴线E正交的轴线C交替地包括顶部(15)和凹部(17),在每个锯齿的凹部(17)和每个锯齿(14)的顶部(15)中的至少一个处形成有流体通过通道(19);‑电池模块(11),这些电池模块(11)平行且交错地布置,每个电池模块(11)包括至少一个呈软包形式的电池单元(20),每个电池模块(11)容置于至少一个锯齿(14)中,以与流体交换热量。本发明专利技术还涉及一种制造这样的电池组件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于机动车辆的电池组件,以及制造这种电池组件的方法。


技术介绍

1、在现有技术中,例如从文献us2021/0143495 a1、de 10 2017 210343a1、wo 2020/179355 a1和us2020/0365956 a1等已知设有多个电池模块的用于机动车辆的电池组件。为了能够优化运行,必须对电池模块进行温度调节。为此,电池组件包括热交换器,该热交换器允许通过在热交换器中流通的流体来调节电池模块的温度。

2、然而,该电池组件的制造和组装相对复杂且成本高。而且,此类电池组件的体积相对很大。

3、因此,需要制造一种电池组件,其允许具有大量电池模块,同时优化冷却和安全性,例如具有热失控(英文为“thermal runaway”)保护,其设计特别简单且能够轻松适配于要配备的机动车辆的功率需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的尤其在于简化对包括调温电池模块的电池组件的组装。

2、为此,本专利技术的主题在于一种用于机动车辆的电池组件,其包括:

3、-沿着轴线e一个布置在一个上的热交换面板,每个热交换面板呈锯齿状(formede créneaux,或译为雉堞状)起伏,所述锯齿沿着与轴线e正交的轴线c交替地包括顶部和凹部,在每个锯齿的凹部和每个锯齿的顶部中的至少一个处形成有流体通过通道;

4、-电池模块,它们平行且交错(en quinconce)地布置以沿着轴线c形成电池模块的多个行,这些电池模块行是沿着轴线e一行形成在一行之上,每一行相对于相邻的单个行或相对于在轴线c的方向上相互排齐的相邻的两个行在轴线c的方向上错开,以沿着轴线e形成电池模块的多个列,每个电池模块包括至少一个优选地呈软包形式的电池单元,每个电池模块容置于至少一个锯齿中,以与流体交换热量。

5、由此,该电池组件允许具有大量电池模块,同时优化冷却和安全性,例如具有热失控保护,其设计特别简单且能够轻松适配于要配备的机动车辆的功率需求。

6、表述“软包形式的电池单元”(英文为“pouch cell battery”)尤其应理解为,根据该表述在电池领域的常规含义,在软包形式的电池单元的内部空间中接收电解质和电极,呈软包形式的外壳包围该内部空间。该外壳例如包括绝缘外层、金属层,可能地还包括粘性内层。绝缘外层防止外部湿度和/或气体渗透,并例如由聚合物材料构成。金属层允许改善外壳的机械强度。金属层例如由铁、碳、铬和镁的合金,或由钢,或由镍,或由镍合金,或由铝形成。呈导电片形式的电极从外壳中伸出,外壳被密封在这些导电片周围,由此在组装好软包形式的电池单元时导电片形成该软包形式的电池单元的电极。优选地,呈软包形式的电池单元的形状是矩形的。

7、根据电池组件的可单独或组合地采用的其它可选特征:

8、-电池模块是可充电的。换句话说,电池模块是二次类型的。

9、-每个电池模块被压缩在两个热交换面板之间。

10、-每个电池模块包括至少一个方形(prismatique)类型的电池单元。表述“方形类型的电池单元”尤其应理解为,根据该表述在电池领域的常规含义,在方形类型的电池单元的内部空间中接收电解质和电极,呈刚性盒体形式的外壳包围该内部空间。该外壳例如基于金属,例如铝,或由塑料或聚合物材料形成。

11、-每个电池模块包括至少一个软包形式的电池单元。

12、-热交换面板基于铝。由此,这些面板的制造是经济的。

13、-热交换面板是经挤出成型的型材。由此,这些面板的制造特别简单且经济。

14、-热交换面板由相互焊接的多个冲压板形成,这些冲压板在彼此之间限定流体通过通道。由此,这些面板的制造特别简单且经济。

15、-热交换面板一个堆叠在另一个上。

16、-热交换面板是相同的。由此,设计得到简化,并且成本得到降低。

17、-流体是热调节流体,优选地是液体。由此,可例如使用已在机动车辆中用于其它应用的冷却液,由此该冷却液可用于确保电池组件的热调节。

18、-每个电池模块布置在锯齿的凹部中或顶部中。

19、-在每个热交换面板中,每个锯齿的凹部和/或顶部具有与电池模块的形状互补的形状。由此,在组装电池组件时,特别便于沿着轴线c安放电池模块以及保持它们的位置。而且,由于还在每个电池模块的侧壁上实现热调节,对电池模块的热调节得到优化。

20、-电池模块是相同的。由此,设计得到简化,并且成本得到降低。

21、-每个电池模块包括沿着轴线e堆叠的优选地呈软包形式的第一电池单元和优选地呈软包形式的第二电池单元,在第一电池单元与第二电池单元之间夹置有可压缩材料层,每个电池单元包括相对于轴线e和相对于轴线c横向地彼此相对而置的两个电池电极,每对相邻的电池电极彼此焊接以形成电池模块的电极。实际上,电池单元,例如呈软包形式的电池单元,在相继的充放电周期期间会先鼓起再瘪掉地发生变形。由此,可压缩层的存在允许抵消由于充放电周期造成的大的力,否则这些力会由于电池单元的先鼓起再缩小而施加在热交换面板上。表述“可压缩材料层”尤其应理解为,与电池模块的其它元件(即第一电池单元和第二电池单元)相比,可压缩材料层沿着轴线e更容易压缩。

22、-在每个热交换面板中,在每个锯齿的凹部处形成流体通过通道,且在每个锯齿的顶部处形成流体通过通道。由此,由于同时在每个锯齿的凹部和每个锯齿的顶部实现热调节,对电池模块的热调节得到优化。每个电池模块由此必定被至少两个流体通过通道环绕。

23、-在第一热交换面板与第二热交换面板之间夹置有呈锯齿状起伏的热交换板,所述锯齿沿着轴线e交替地包括顶部和凹部,以使得热交换板的锯齿的凹部与第一热交换面板的锯齿的顶部接触且排齐,并且该热交换板的锯齿的顶部与第二热交换面板的凹部接触且排齐。由此,由于电池模块同时通过热交换面板和热交换板彼此隔离,针对热失控的热保护得到改善。

24、-热交换板的锯齿呈梯形。由此,在制造电池组件之前的储存期间,可容易地堆叠多个热交换板。而且,这种梯形可简化将电池模块插入锯齿中的操作。

25、-热交换面板的锯齿呈梯形。由此,在制造电池组件之前的储存期间,可容易地堆叠多个热交换面板。而且,这种梯形可简化将电池模块插入锯齿中的操作。

26、-热交换板的锯齿和热交换面板的锯齿沿着轴线c具有相同的宽度。由此,热交换板相对于热交换面板的相对定位得到简化。

27、-热交换板的每个锯齿的凹部和/或顶部具有与电池模块的形状互补的形状。由此,在组装电池组件时,特别便于沿着轴线c安放电池模块以及保持它们的位置。而且,由于还在电池模块与热交换板接触的侧壁上实现热调节,对电池模块的热调节得到优化。

28、-热交换板的顶部和凹部,以及热交换面板的顶部和凹部,沿着轴线c全都具有相同的宽度。由此,设计得到简化,且成本得到降低。

29、-在每个热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于机动车辆(1)的电池组件(3),其特征在于,所述电池组件包括:

2.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,在每个热交换面板(13)中,在每个锯齿(14)的凹部(17)处形成流体通过通道(19),且在每个锯齿(14)的顶部(15)处形成流体通过通道(19)。

3.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,在第一热交换面板(13)与第二热交换面板(13)之间夹置有呈锯齿(24)状起伏的热交换板(23),所述热交换板(23)的锯齿沿着所述轴线E交替地包括顶部(25)和凹部(27),以使得所述热交换板(23)的锯齿(24)的凹部(27)与所述第一热交换面板(13)的锯齿(14)的顶部(15)接触且排齐,且所述热交换板(23)的锯齿(24)的顶部(25)与所述第二热交换面板(13)的凹部(17)接触且排齐。

4.如上述权利要求中任一项所述的电池组件(3),其中,在每个热交换面板(13、13’)中:

5.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,所述连接件(29)由优选地热塑性的聚合物材料制成。

6.如权利要求4或5所述的电池组件(3),其中,所述连接件(29)包括片(31),所述片(31)被构造为形成用于电池模块(11)列的相邻的两个电极(+、-)的支承表面,所述两个电极(+、-)相互焊接,优选地通过激光相互焊接。

7.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,所述片(31)形成于所述连接件(29)的远离所述热交换面板(13、13’)的端部,所述连接件(29)包括支撑脚(33),所述片(31)仅由所述支撑脚(33)支撑。

8.如上述权利要求中任一项所述的电池组件(3),其中,在每个所述热交换面板(13、13’)上,在形成于所述热交换面板(13、13’)的端部处的通道(19、19’)的端部处布置有流体入口接头(35),并且在形成于所述热交换面板(13、13’)的另一端部处的通道(19、19’)的端部处布置有流体出口接头(37)。

9.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,每个流体入口接头(35)连接到设有单个流体入口(46)的分流器(45),所述流体入口(46)优选地呈快速接头的形式,并且每个流体出口接头(37)连接到设有单个流体出口(49)的集流器(47),所述流体出口(49)优选地呈快速接头的形式。

10.一种制造如上述权利要求中任一项所述的电池组件(3)的方法,其包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于机动车辆(1)的电池组件(3),其特征在于,所述电池组件包括:

2.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,在每个热交换面板(13)中,在每个锯齿(14)的凹部(17)处形成流体通过通道(19),且在每个锯齿(14)的顶部(15)处形成流体通过通道(19)。

3.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,在第一热交换面板(13)与第二热交换面板(13)之间夹置有呈锯齿(24)状起伏的热交换板(23),所述热交换板(23)的锯齿沿着所述轴线e交替地包括顶部(25)和凹部(27),以使得所述热交换板(23)的锯齿(24)的凹部(27)与所述第一热交换面板(13)的锯齿(14)的顶部(15)接触且排齐,且所述热交换板(23)的锯齿(24)的顶部(25)与所述第二热交换面板(13)的凹部(17)接触且排齐。

4.如上述权利要求中任一项所述的电池组件(3),其中,在每个热交换面板(13、13’)中:

5.如前一权利要求所述的电池组件(3),其中,所述连接件(29)由优选地热塑性的聚合物材料制成。

6.如权利要求4或5所述的电池组件(3),其中,所述连接件(29)包括片(31),所述片(31...

【专利技术属性】
技术研发人员:尼古拉斯·德兰格
申请(专利权)人:全耐塑料清洁能源系统研究公司
类型:发明
国别省市:

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