用于高级电池的排气壳体制造技术

一种系统包括排气壳体(40)，所述排气壳体在其第一侧配置成安装在电池组件(22)的下壳体(44)上。所述排气壳体(40)具有主体(62)和内部腔室(90)，所述主体具有在所述排气壳体(40)的第二侧的开口(92)，所述内部腔室联接到所述开口(92)。所述内部腔室(90)包括具有内部防爆排气口(100)的第一壁(112)以及具有通风排气口(96)的第二壁(114)，所述内部防爆排气口构造成在第一压力阈值下打开，所述通风排气口包括气体选择透过层(118)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于高级电池的排气亮体
技术介绍
本公开大体上设及电池、电池模块和电池壳体领域。更具体地，本公开设及可在车 辆环境W及其它能量储存/消耗应用中使用的电池模块的电池壳体。 本部分旨在向读者介绍可能与W下将描述和/或要求权利的本公开各方面有关 的领域的各个方面。相信该论述有助于为读者提供背景信息，W便于更好地理解本公开的 各方面。相应地，应理解的是，要从运个角度来阅读运些陈述，而不应作为对现有技术的认 可。 使用一个或多个电池系统为车辆提供全部或部分动力的车辆可W称为xEV，其中 术语"xEV"在本文中定义为包括所有W下使用电力用于其全部或部分车辆动力的车辆或其 任何变型或组合。如本领域技术人员将理解的，混合动力汽车（肥V)结合内燃发动机推进 系统和电池供电的电力推进系统，如48伏（V)或130V系统。术语肥V可包括混合动力汽 车的任何变型。例如，全混合动力系统（FHEV)可W使用一个或多个电动马达、仅使用内燃 发动机或同时使用二者来提供动力和其它电力。与此相反，轻度混合动力系统（M肥V)在车 辆空转时停用内燃发动机，利用电池系统继续给空气调节装置、无线电或其它电子设备供 电，并且在需要推进的时候重新启动发动机。轻度混合动力系统也可W采用某种程度的动 力辅助，例如在加速期间，W补充内燃发动机。轻度混合动力一般是96V到130V，并通过皮 带或曲轴集成的起动发电机回收制动能量。此外，微混合动力汽车（m肥V)也采用了类似于 轻度混合动力车的"停止-启动"系统，但HiHEV的微混合系统可W为内燃发动机提供或不 提供动力辅助，并且工作电压低于60V。为了本讨论的目的，应该指出的是，mHEV通常不在 技术上使用直接提供到曲轴或变速器的电力用于车辆动力的任何部分，但mHEV仍然可W 视为xEV，因为它确实在车辆空转停用的内燃发动机时使用电力来补充车辆的电力需求，并 通过集成的启动发电机回收制动能量。此外，插电式电动汽车（PEV)是可W从外部电源如 墙壁插座进行充电的任何车辆，存储在充电电池组的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV是电 动汽车的一个子类别，电动汽车包括全电动汽车或纯电动汽车度EV)、充电式混合动力汽车 (PHEV)W及在混合动力汽车和常规内燃发动机汽车之间转换的电动汽车。 如上所述，相比仅使用内燃发动机和传统电气系统（通常为W铅酸电池为动力的 12V系统）的更传统的燃气车辆，XEV可W提供许多优点。例如，XEV可产生更少的不期望 的排放物，并且可展示出比传统内燃发动机车辆更好的燃料效率，并且在某些情况下，运种 XEV可消除汽油的使用，一些类型的P肥V通常就是运样。 阳0化]随着XEV技术不断发展，有必要为运些车辆提供改进的动力源（如电池系统或模 块）。例如，期望增加运种车辆在无需对电池充电的情况下行驶的距离。此外，还期望提高 性能和可靠性，并减少与运些电池相关的维护。 用于上述应用中的电池模块的一个例子包括多个裡离子电化学电池和用于在各 种条件下管理电池运行的其它部件。实际上，裡离子电化学电池具有比其它电池技术（例 如，铅酸电化学电池、儀-儒电化学电池）被更快和更可重复地充电的能力W使裡离子电化 学电池特别适合于解决如上所述应用的不同电力需求。在运方面，许多XEV应用包括基于 裡离子技术（单独或与其它能量储存和供应技术（例如，超级电容器、铅酸电池）相结合） 的电池模块。 例如由于裡金属与水的不相容性，裡离子电化学电池通常包括非水液体（如，非 质子有机溶剂）作为其电解质液体。在运点上，每个电化学电池通常会包括用于包含其特 定组件（例如，电极、电解质液体）的自身壳体。此外，裡离子电化学电池，W及在一些情况 下含有运些电池的电池模块的壳体可W气密地密封，W限制电化学电池及其内部元件接触 水分。 在操作过程（例如，充放电）中，裡离子电化学电池可能由于发生在电池内的各种 电化学和热力学过程而变热。此外，运种热可导致电解质液体膨胀并在某些情况下挥发，运 进而增加了电化学电池的内部压力，并使得电化学电池的个体壳体膨胀。另外，由于裡离子 电化学电池经历内部压力的增加，它们可能会开始排出某些气体。例如，排出的气体可能包 括，但不限于，挥发的电解质。 由于运个原因，裡离子电化学电池可设计为承受一定量的膨胀，并且还可W包括 用于排出气体到电池模块的各种互连体或其它部件。尽管采用了运些方法，在一些情况下， 加热程度或施加在裡离子电化学电池上的一些其它力，足可W使一个或多个裡离子电化学 电池排出相对大体积的气体到电池模块的壳体中。为了防止电池模块壳体的破裂，运些气 体可能也需要排出。 因此，电池模块可包括排气口，所述排气口连接到车辆中的排气管或用阀密封，或 两者都有，从而使运些气体能够从电池模块释放并进入车辆排气管或周围环境中。然而，目 前认为，例如，如果电池模块的壳体用于使气体定向排气，和/或多种排气操作，与运些模 块相关联的排气口可能需要进一步的改进。
技术实现思路
与原始公开的主题在范围上相称的某些实施例总结如下。运些实施例并不旨在限 制本公开的范围，相反，运些实施例仅用来提供某些所公开的实施例的简要总结。事实上， 本公开可W包括与下面阐述的实施例类似或不同的各种形式。 本公开设及电池和电池模块。更具体地，本公开设及用于电池模块的壳体。特定 实施例是针对可在车辆环境（例如，xEV)W及其它能量储存/消耗应用（例如，电网储能 器）中使用的裡离子电池单元。更具体地说，本实施例设及用于将气体排出电池模块的壳 体，所述电池模块包括，例如，裡离子电化学电池。例如，电化学电池可能在正常运行过程中 产生一种或多种气体，所述气体慢慢地从电池单元释放出。在其它时候，电化学电池可产生 更快地释放的过量气体，并且运些气体必须被导出电池模块。在运种情况下，排气壳体的防 爆排气口可打开，W释放并引导过量气体（例如W-预定方向）排出电池模块。 在一个实施例中，系统包括排气壳体，所述排气壳体配置成安装在所述排气壳体 第一侧的电池模块的下壳体上。所述排气壳体具有主体和内部腔室，所述主体具有在排气 壳体第二侧的开口，所述内部腔室连接至所述开口。所述内部腔室包括第一壁和第二壁，所 述第一壁具有配置为在第一压力阔值下打开的内部防爆排气口，所述第二壁具有包括气体 选择透过层的通风排气口。 在另一个实施例中，系统包括下壳体和构造成与所述下壳体联接的排气壳体，所 述下壳体具有可容纳多个裡离子电化学电池的尺寸并具有第一连接表面。所述排气壳体包 括具有构造成与所述第一连接表面相匹配的第二连接表表面的主体；在所述主体的一个面 中的开口，所述面的大体上相对于所述第二连接面呈交叉状定向；W及联接到所述开口并 具有内部防爆排气口和通风排气口的内部腔室。所述通风排气口包括气体选择透过层。 在另一个实施例中，系统包括容纳多个裡离子电化学电池的下壳体，W及联接到 所述下壳体使空腔在内部压力下密封的排气壳体。所述排气壳体包括具有在所述排气壳体 的一个面上的开口的主体，W及联接到所述开口的内部腔室。所述内部腔室包括具有内部 防爆排气口的第一壁W及具有通风排气口的第二壁，所述内部防爆排气口构造成当内部压 力上升到高于第一压力阔值时打开，所述通风排气口构造成允许所述内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：排气壳体，所述排气壳体配置成在其第一侧安装在电池模块的下壳体上，包括：主体，所述主体在所述排气壳体的第二侧上具有开口；以及联接到所述开口的内部腔室，所述内部腔室包括：具有内部防爆排气孔的第一壁，所述内部防爆排气孔配置为在第一压力阈值下打开；以及具有通风排气口的第二壁，所述通风排气口包括气体选择透过层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·J·麦克，威廉·M·卡瓦诺，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US