用于内部流的电池模块热管理特征制造技术

一种电池模块包括壳体，壳体具有顶侧、底侧，以及在顶侧和底侧之间的内侧。电池模块还包括在壳体内侧中以一个或多个堆叠设置的电化学单元。各电化学单元彼此间隔开，以允许各电化学单元之间的气流流动。电池模块包括在壳体外侧上的风扇和设置在风扇上方的机罩，机罩被构造为接触壳体以引导气流穿过进入点进入壳体内侧。电池模块包括流体耦接壳体的内侧和外侧的通气孔。通气孔使气流从壳体内侧排出到壳体外侧。电池模块包括导流特征，导流特征被构造为沿着电化学单元引导气流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内部流的电池模块热管理特征
技术介绍
本公开整体涉及电池和电池模块的领域。更具体地，本公开涉及具有有源热管理特征的锂离子(Li离子)电池模块，该有源热管理特征被构造成用于实现在电池模块的壳体内侧上的气流流动。本部分旨在向读者介绍可能与下面描述的本公开的各个方面相关的领域的各个方面。据信此论述有助于向读者提供背景信息以便更好地理解本专利技术的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应以该角度阅读，而不视为对现有技术的承认。使用一个或多个电池系统以用于对车辆提供全部或一部分动力的车辆能够称为xEV，其中术语“xEV”在本文中被定义为包括所有以下车辆或它们的任何变型或组合，其将电力用作其车辆动力的全部或一部分。例如，xEV包括将电力用作全部动力的电动车辆(EV)。如本领域技术人员将理解的，混合动力电动车辆(HEV)也被认为是xEV，其组合内燃机推进系统和电池供能的电动推进系统(诸如48伏(V)或130V的系统)。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可以使用一个或多个电动机，仅使用内燃机，或使用两者来向车辆提供动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆怠速时停用内燃机，并利用电池系统继续为空调单元、无线电或其他电子设备供电，以及在需要推进时重启内燃机。轻度混合动力系统还可以在例如加速期间应用一定程度的动力辅助以作为对内燃机的补充。轻度混合动力通常为96V至130V，并通过皮带或曲柄集成起动器发电机回收制动能量。此外，微混合动力电动车辆(mHEV)也采用类似于轻度混合动力的“启-停”系统，但是mHEV的微混合动力系统可以向内燃机提供或不提供动力辅助并在低于60V的电压下操作。为了本论述的目的，应该注意的是，mHEV通常在技术上不将直接提供给曲轴或变速器的电力用作车辆的任何部分的动力，但mHEV仍然可以被视为xEV，因为它在车辆怠速(其中内燃机停用)时的确使用电力作为对车辆动力需求的补充并且通过集成起动器发电机回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是可以从例如壁式插座的外部电源充电的任何车辆并且储存在可再充电电池组中的能量驱动或帮助驱动车轮。PEV是EV的子类,其包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的改装型电动车辆。与仅使用内燃机和传统电气系统(通常为由铅酸蓄电池供能的12V系统)的更传统的气体供能车辆相比，如上所述的xEV可以提供许多优点。例如，与传统内燃车辆相比，xEV可以产生更少的不良排放产物并且可以表现出更高的燃油效率，并且在一些情况下，这种xEV可以完全消除对汽油的使用，正如某些类型的EV或PEV那样。随着技术的持续发展，需要提供一种用于这种车辆的改进电源，尤其是电池模块。例如，传统的电池模块易受加热或过热影响，这可能会不利地影响电池模块的部件和其电化学单元。此外，热管理特征通常增加电池模块的体积，而无助于能量产生，从而降低了电池模块的能量密度。
技术实现思路
本文公开的某些实施例的概述陈述如下。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供对这些特定实施例的简要概述，并且这些方面并不旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以涵盖以下可能未陈述的各个方面。本公开包括一种具有壳体的电池模块，壳体包括顶侧、底侧，以及在顶侧和底侧之间延伸的内侧。该电池模块还包括在壳体内侧中以一个或多个堆叠设置的电化学单元，其中各电化学单元彼此间隔开，以允许各电化学单元之间的气流流动。此外，该电池模块包括设置在壳体外侧上的风扇和设置在风扇上方的机罩，机罩被构造为接触壳体以引导气流从风扇穿过进入点进入壳体内侧。该电池模块还包括通气孔，通气孔将壳体内侧流体耦接至壳体外侧并且被构造为使气流从壳体内侧排出到壳体外侧。此外，该电池模块包括导流特征，导流特征被构造为从进入点沿着电化学单元引导气流。本公开还涉及一种具有壳体的电池模块，壳体包括顶侧、底侧、后侧、前侧，以及至少部分地由顶侧、底侧、后侧和前侧界定的内侧。该电池模块还包括在壳体内侧中从壳体底侧至壳体顶侧以一个或多个堆叠设置的电化学单元，其中在各电化学单元之间提供间隙以使得气流能够穿过各电化学单元之间。该电池模块还包括风扇和气流引导件，风扇和气流引导件被构造成配合以引导气流穿过进入点进入壳体内侧。此外，电池模块包括通气孔，通气孔将壳体内侧流体耦接至壳体外侧并且被构造为使气流从壳体内侧排出到壳体外侧。此外，电池模块包括导流特征，导流特征被构造为从进入点沿着电化学单元引导气流，其中导流特征沿着从靠近壳体后侧的位置至靠近壳体前侧的位置的长度延伸。本公开还涉及一种具有壳体的电池模块，壳体具有第一侧、与第一侧相对的第二侧，以及位于第一侧和第二侧之间的内侧。该电池模块包括在壳体内侧中以在第一侧和第二侧之间延伸的一个或多个堆叠设置的电化学单元，其中壳体的肋提供各电化学单元之间的间隙。该电池模块包括风扇，风扇设置在壳体外侧上并且被构造为引导气流穿过进入点进入壳体内侧。该电池模块的通气孔将壳体内侧流体耦接至壳体外侧，以使气流能够从进入点行进至通气孔，以及行进至壳体外侧。此外，该电池模块包括导流特征，导流特征被构造为沿着在进入点和通气孔之间的电化学单元的长度引导气流。附图说明在阅读以下详细描述并参考附图时，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：图1是具有根据本实施例构造的电池系统以为车辆的各种部件提供动力的车辆的透视图；图2是图1的车辆和电池系统的一个实施例的剖视示意图；图3是根据本公开的一个方面，用于图1的车辆中的电池模块的一个实施例的分解透视图；图4是根据本公开的一个方面，用于图1的车辆中的电池模块的一个实施例的部分分解透视图；图5是根据本公开的一个方面，沿着线5-5截取的图4的电池模块的一个实施例的横截面侧视图，该电池模块的实施例具有气流路径；图6是根据本公开的一个方面，沿着线6-6截取的图4的电池模块的一个实施例的横截面侧视图，该电池模块的实施例具有气流路径；图7是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的壳体的一个实施例的透视图，该壳体的实施例具有导流延伸特征；图8是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的壳体的一个实施例的透视图，该壳体的实施例具有导流延伸特征；图9是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的气流的一个实施例的示意透视图，该气流在相邻电化学单元上方、下方，以及在相邻电化学单元之间；图10是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的电化学单元的一个实施例的透视图，该电化学单元的实施例具有导流特征；图11是根据本公开的一个方面，图10的电化学单元的示意前视图，该电化学单元具有与相邻电化学单元的导流特征接合的导流特征；图12是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的导流插件的一个实施例的示意前视图；图13是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的导流插件的一个实施例的示意透视图；以及图14是根据本公开的一个方面，用于图4的电池模块中的导流插件的一个实施例的示意透视图。具体实施方式下面将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何此类实际实施方式的开发中，如在任何工程或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块，包括：壳体，其包括顶侧、底侧，以及在所述顶侧和所述底侧之间延伸的内侧；电化学单元，其在所述壳体的所述内侧中以一个或多个堆叠设置，其中所述电化学单元彼此间隔开，以允许所述电化学单元之间的气流流动；风扇，其设置在所述壳体的外侧上；机罩，其设置在所述风扇上并且被构造为接触所述壳体以引导所述气流从所述风扇穿过进入点进入所述壳体的所述内侧；通气孔，其将所述壳体的所述内侧流体耦接至所述壳体的所述外侧并且被构造为使所述气流从所述壳的所述内侧排出到所述壳体的所述外侧；以及导流特征，其被构造为从所述进入点沿着所述电化学单元引导所述气流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 14/502,8761.一种电池模块，包括：壳体，其包括顶侧、底侧，以及在所述顶侧和所述底侧之间延伸的内侧；电化学单元，其在所述壳体的所述内侧中以一个或多个堆叠设置，其中所述电化学单元彼此间隔开，以允许所述电化学单元之间的气流流动；风扇，其设置在所述壳体的外侧上；机罩，其设置在所述风扇上并且被构造为接触所述壳体以引导所述气流从所述风扇穿过进入点进入所述壳体的所述内侧；通气孔，其将所述壳体的所述内侧流体耦接至所述壳体的所述外侧并且被构造为使所述气流从所述壳的所述内侧排出到所述壳体的所述外侧；以及导流特征，其被构造为从所述进入点沿着所述电化学单元引导所述气流。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述导流特征是从所述壳体的所述顶侧的顶部内表面，从所述壳体的所述底侧的底部内表面，或者从所述顶部内表面和所述底部内表面两者延伸的导流延伸部。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述导流特征是从所述电化学单元的主体延伸的导流单元延伸部。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中相邻电化学单元的导流单元延伸部被构造为彼此接合以在所述相邻电化学单元之间形成多个流体通道，并且所述多个流体通道流体耦接至所述进入点和所述通气孔。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述导流特征耦接至设置在相邻电化学单元之间的导流插件，并且所述导流特征与所述相邻电化学单元接合以在所述相邻电化学单元之间形成流体通道，并且所述流体通道流体耦接至所述进入点和所述通气孔。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中每个导流插件包括薄连接构件，并且所述导流特征耦接至所述薄连接构件，使得所述气流能够穿过所述薄连接构件上方以及在与所述相邻电化学单元接合的所述相邻导流特征之间。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述进入点设置为穿过所述壳体的所述顶侧。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体包括在所述顶侧和所述底侧之间延伸的后侧，并且所述进入点包括穿过所述壳体的所述后侧设置的有狭槽开口。9.根据权利要求8所述的电池模块，其中所述机罩包括延伸部，所述延伸部被构造成在所述壳体的所述后侧上方从所述壳体的所述顶侧延伸，其中所述延伸部包括外脊，所述外脊被构造为围绕所述有狭槽开口密封所述壳体的所述后侧，并且其中所述延伸部被构造成用于将所述气流从所述壳体的所述顶侧上的所述风扇引导到所述壳体的所述后侧并进入穿过所述壳体的所述后侧设置的所述有狭槽开口。10.根据权利要求1所述的电池模块，其包括设置在所述电化学单元上游的所述气流中的海绵过滤器，其中所述海绵过滤器被构造成用于从所述气流中去除颗粒。11.根据权利要求1所述的电池模块，其包括设置在所述壳体的所述底侧的内表面上的凹槽，并且所述凹槽被构造用于从所述气流聚集颗粒。12.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体包括在所述顶侧和所述底侧之间延伸的后侧以及与所述后侧相对设置的前侧，其中所述导流特征被构造成用于将所述气流从靠近所述壳体的所述后侧的所述进入点朝向所述壳体的所述前侧引导。13.根据权利要求12所述的电池模块，其中所述通气孔设置在所述壳体的加强横向侧面侧中，更靠近所述壳体的所述前侧，而不是所述壳体的所述后侧。14.根据权利要求13所述的电池模块，其中所述电化学单元的所述一个或多个堆叠从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯姆·M·奥巴西，理査德·M·德克斯特，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US