用于在能量储存装置中控制温度的方法和设备制造方法及图纸

一种能量储存设备，可包括多个彼此相邻的能量储存子模块，该多个能量储存子模块中的每个均包括多个位于托盘上的棱柱形能量储存装置。绝缘套管可包围该多个位于托盘上的棱柱形能量储存装置，并且一对侧板位于绝缘套管周围。这对侧板中的第一个可放在绝缘套管的第一侧附近，这对侧板中的第二个可放在绝缘套管的相对的第二侧附近，其中，这对侧板中的至少一个具有多个分布在外表面上的凸起。气流产生器可位于能量储存设备的远端，并且，该气流产生器配置为将空气抽入能量储存设备并推动气流通过能量储存设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引证本申请要求2014年4月8日提交的名为“用于在能量储存装置中控制温度的方法和设备”的美国临时专利申请第61/976,920号的权益，其公开内容全部通过引证的方式结合于此。通过引用的方式包含任何优先申请随着本申请提交的在申请数据表单中识别为国外或本国优先权的任何及所有申请，根据美国专利法第37节第1.57部分的要求，通过引证方式结合于此。关于联邦政府资助研发的声明本专利技术由美国能源部奖励的DEFC2605NT42403支持。政府在本专利技术中享有特定权利。
本专利技术涉及能量储存装置，具体地涉及用于控制能量储存装置内的温度的方法和设备。
技术介绍
能量储存装置(例如电容、电池、电容-电池混和装置，和/或燃料电池)可用来对机动车辆、电子装置等提供能量。例如，可用锂离子电容和/或锂离子电池对机动车辆和/或电子装置提供能量。然而，能量储存装置(例如锂离子电容和/或锂离子电池)在其操作过程中会产生大量热量。在能量储存装置的操作过程中产生的热量可能导致不想要的较高的装置温度，这可能对装置性能产生不利影响，例如装置使用寿命性能。因此，温度控制机构对能量储存装置来说是有利的，以便于在其操作过程中从能量储存装置去除热量，包括能量储存装置在高电压条件下操作的过程中去除热量。
技术实现思路
能量储存系统的实施例可包括多个彼此相邻且配置为包含在盖内的能量储存子模块，此盖形成能量储存模块的一部分。该多个能量储存子模块中的每个均可包括托盘，托盘具有近端和相对的第二远端，并且，多个棱柱形能量储存装置可相对于彼此沿着托盘纵向地定位。绝缘套管可包围该多个棱柱形能量储存装置。能量储存系统可包括一对侧板，这对侧板中的第一个与绝缘套管的第一侧相邻，这对侧板中的第二个与绝缘套管的相对的第二侧相邻，其中，这对侧板中的至少一个包括分布在外表面上的多个凸起。能量储存模块可配置为，响应于横跨该多个子模块上的压降，通过盖抽出空气，并推动气流通过在这对侧板中的至少一个的外表面。在一些实施例中，该多个棱柱形能量储存装置中的至少一个可包括锂离子电容。在一些实施例中，该多个棱柱形能量储存装置中的至少一个可包括锂离子电池。在一些实施例中，该多个凸起配置为，在相邻的能量储存子模块之间保持分隔长度。该分隔长度与能量储存子模块在与分隔长度的方向垂直的方向上的长度的比例，可以是大约1:10至大约1:50。在一些实施例中，该多个棱柱形能量储存装置中的至少一个可具有软包电池(pouch cell)结构。在一些实施例中，绝缘套管配置为，在该多个棱柱形能量储存装置中的至少一个上提供压缩力。能量储存系统在绝缘套管上和托盘的近端及相对的第二远端上可包括密封帽，其中，密封帽和绝缘套管可将该多个棱柱形能量储存装置气密地密封在基本上无尘的环境内。在一些实施例中，这对侧板可配置为，在该多个棱柱形能量储存装置上提供压缩力。在一些实施例中，这对侧板可包括金属材料。例如，这对侧板可包括铝。在一些实施例中，模块配置为，产生通过模块的气流模式，使得该多个棱柱形能量储存装置分别在大约25℃至大约55℃之间的温度下操作。在一些实施例至，每个模块可包括气流产生器，其配置为提供压降。这些实施例可包括由能量储存系统供能的机动车辆。在一些实施例中，机动车辆可包括汽车。在一些实施例中，能量储存系统可配置为提供大约200伏至大约400伏的工作电压。能量储存系统的实施例可包括能量储存模块，其中，能量储存模块包括提供用于容纳多个能量储存子模块的空间的盖。盖可包括顶盖部分。能量储存模块可包括多个能量储存子模块，其彼此相邻地容纳于该空间内并在子模块和顶盖部分之间形成空间。总第一横截面面积A1与总第二横截面面积A2的比例可以是大约1:10至大约1:40，其中，A1可以是相邻能量储存子模块之间的所有横截面面积的总和，将两个相邻能量储存子模块之间的每个横截面面积定义为，这两个相邻子模块之间的分隔长度L1乘以这两个相邻子模块的长度L2。A2可以是该多个能量储存子模块和顶盖部分之间的总横截面面积，其中，可将A2定义为，从子模块的边缘到顶盖部分的内表面的距离L3乘以模块的内部宽度L4。在一些实施例中，能量储存系统可包括：托盘，其具有近端和相对的第二远端；多个能量储存装置，其相对于彼此纵向地定位在托盘内；绝缘套管，其包围该多个能量储存装置；和一对侧板，这对侧板中的第一个与绝缘套管的第一侧相邻，这对侧板中的第二个与绝缘套管的相对的第二侧相邻，其中，这对侧板中的至少一个可包括分布在外表面上的多个凸起。在一些实施例中，该多个能量储存装置可具有软包电池结构。在一些实施例中，能量储存系统在绝缘套管上及托盘的近端和相对的第二远端上可包括密封帽，其中，密封帽和绝缘套管将能量储存装置气密地密封在无尘环境内。在一些实施例中，可将这对侧板固定至彼此，以在该多个能量储存装置上提供压缩力。在一些实施例中，该多个能量储存装置可包括一串缠绕在托盘周围的能量储存装置，其中，该多个能量储存装置中的至少一个可定位在托盘的第一侧上，该多个能量储存装置中的至少一个可定位在托盘的相对的第二侧上，托盘的第一侧和第二侧上的该多个能量储存装置中的至少一个之间的连接部分缠绕在托盘的相对的第二远端周围。在一些实施例中，能量储存系统可包括气流产生器，其配置为将气流从能量储存模块的远端推动至能量储存模块的近端，其中，能量储存模块的远端可位于托盘的相对的第二远端的附近，并且能量储存模块的近端位于托盘的近端的附近。在一些实施例中，能量储存系统可包括分别位于托盘的第一侧和第二侧上的至少两个能量储存装置，其中，位于托盘的近端附近的托盘上的能量储存装置可配置为，其工作温度比位于托盘的远端附近的托盘上的能量储存装置的工作温度高不大于大约3℃。为了总结本专利技术和所实现的超过现有技术的优点的目的，这里描述了某些目的和优点。当然，应理解，并非必须所有这种目的或优点都需要根据任何特殊实施例来实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本专利技术可以这样的方式体现或执行，该方式是可实现或优化一个优点或一组优点，不用必须实现其他目的或优点。所有这些实施例旨在包含于这里公开的本专利技术的范围内。对于本领域技术人员来说，参考附图，从以下详细描述中，这些实施例和其他实施例将变得显而易见，本专利技术不限于任何具体公开的实施例。附图说明参考某些实施例的图，描述了本公开的这些特征、方面及优点和其他特征、方面及优点，这些图旨在说明某些实施例而非限制本专利技术。图1示出了根据一个实施例的安装在车辆内的能量储存系统。图2A示出了能量储存模块的一个实例的顶部前透视图。图2B示出了图2A的能量储存模块的底部后分解透视图。图3示出了图2A的能量储存模块中的能量储存子模块的一个实例的分解图。图4示出了沿着图2A的线4-4剖开的能量储存模块的横截面图。图5示出了通过图2A的能量储存模块的气流模式的一个实例的侧横截面图。图6A示出了根据一个实施例的图3的能量储存子模块的一部分的透视图。图6B示出了图6A的能量储存子模块的该部分的分解图。图7示出了根据一个实施例的能量储存子模块的一部分的加热设备。具体实施方式虽然下面描述了某些实施例和实例，但本领域技术人员将认识到，本专利技术延伸到具体公开的实施例和/或其用途及明显的改进和等价内容之外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量储存系统，包括：多个能量储存子模块，所述多个能量储存子模块彼此相邻且配置为包含在盖内，所述盖形成能量储存模块的一部分，所述多个能量储存子模块均包括：托盘，具有近端和相对的第二远端；多个棱柱形能量储存装置，相对于彼此沿着所述托盘纵向地定位；绝缘套管，包围所述多个棱柱形能量储存装置；以及一对侧板，这对侧板中的第一个与所述绝缘套管的第一侧相邻，并且这对侧板中的第二个与所述绝缘套管的相对的第二侧相邻，其中，这对侧板中的至少一个包括遍布在这对侧板中的该至少一个的外表面并从该外表面伸出的多个凸起，其中，所述能量储存模块配置为，响应于跨所述多个能量储存子模块上的压降，通过所述盖抽入空气，并在推动气流通过这对侧板中的该至少一个的外表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 US 61/976,9201.一种能量储存系统，包括：多个能量储存子模块，所述多个能量储存子模块彼此相邻且配置为包含在盖内，所述盖形成能量储存模块的一部分，所述多个能量储存子模块均包括：托盘，具有近端和相对的第二远端；多个棱柱形能量储存装置，相对于彼此沿着所述托盘纵向地定位；绝缘套管，包围所述多个棱柱形能量储存装置；以及一对侧板，这对侧板中的第一个与所述绝缘套管的第一侧相邻，并且这对侧板中的第二个与所述绝缘套管的相对的第二侧相邻，其中，这对侧板中的至少一个包括遍布在这对侧板中的该至少一个的外表面并从该外表面伸出的多个凸起，其中，所述能量储存模块配置为，响应于跨所述多个能量储存子模块上的压降，通过所述盖抽入空气，并在推动气流通过这对侧板中的该至少一个的外表面。2.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中，所述多个棱柱形能量储存装置中的至少一个包括锂离子电容。3.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中，所述多个棱柱形能量储存装置中的至少一个包括锂离子电池。4.根据权利要求1所述的能量储存设备，其中，所述多个凸起配置为用于保持在相邻的能量储存子模块之间的分隔长度。5.根据权利要求4所述的能量储存设备，其中，所述分隔长度与所述能量储存子模块的在与所述分隔长度的方向垂直的方向上的长度的比例是1:10至1:50。6.根据权利要求1所述的能量储存设备，其中，所述多个棱柱形能量储存装置中的至少一个包括软包电池构造。7.根据权利要求6所述的能量储存系统，其中，所述绝缘套管配置为，在所述多个棱柱形能量储存装置中的所述至少一个上提供压缩力。8.根据权利要求6所述的能量储存系统，进一步包括在所述绝缘套管上并且在所述托盘的近端及相对的第二远端上的密封帽，其中，所述密封帽和所述绝缘套管将所述多个棱柱形能量储存装置气密地密封在基本上无尘的环境内。9.根据权利要求6所述的能量储存系统，其中，所述一对侧板紧固至彼此，以在所述多个棱柱形能量储存装置上提供压缩力。10.根据权利要求6所述的能量储存系统，其中，所述一对侧板包括金属材料。11.根据权利要求10所述的能量储存系统，其中，所述一对侧板包括铝。12.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中，所述能量储存模块配置为产生通过所述能量储存模块的气流模式，使得所述多个棱柱形能量储存装置中的每个分别在20℃至55℃之间的温度下操作。13.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中，每个所述能量储存模块包括气流产生器，所述气流产生器配置为用于提供压降。14.一种由根据权利要求1所述的能量储存系统供能的机动车辆。15.根据权利要求14所述的机动车辆，其中，所述机动车辆包括汽车。16.根据权利要求14所述的机动车辆，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·肖·林德斯，
申请(专利权)人：麦斯韦尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US