在电池总成内将间隙保持到散热片的总成和方法技术

一种示例性电池总成，除了别的以外包括散热片、保持散热片的框架和被配置为限制散热片朝向热交换板的相对运动的框架的支座。一种示例性散热片定位方法，除了别的以外包括使用设置在电池单元总成框架上的支座来限制散热片朝向热交换板的相对运动。

Assembly and method of holding a gap to a heat sink in a battery assembly

An exemplary battery assembly includes, inter Alia, a heat sink, a frame for holding the fins, and a frame configured to restrict the relative motion of the radiating fins toward the heat exchange plate. An exemplary heat sink positioning method includes, inter Alia, restricting the relative movement of a heat sink toward a heat exchange plate using a support set on a battery unit assembly frame.

【技术实现步骤摘要】
在电池总成内将间隙保持到散热片的总成和方法
本专利技术总体上涉及保持电池组内的间隙。该间隙促进散热片和热交换板之间的热能传递。
技术介绍
电动车辆不同于传统机动车辆，因为电动车辆选择性地使用一个或多个由电池组供电的电机进行驱动。电机可以替代内燃发动机驱动电动车辆，或者除了内燃发动机之外使用电机来驱动电动车辆。示例电动车辆包括混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池车辆(FCV)、和电池电动车辆(BEV)。电动车辆的电池组通常包括多个阵列，每个阵列具有周期性地再充电以补充给电动机供电所需的能量的单个电池单元。电池单元可以在充电和放电期间以及在其它操作阶段期间加热。在某些温度下操作电池单元可以提高电池单元的容量和寿命。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性方面的一种电池总成，除了别的以外包括散热片、保持散热片的框架和被配置为限制散热片朝向热交换板的相对运动的框架的支座(stand-off)。在前述总成的又一非限制性实施例中，散热片与框架一起模内成型。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，散热片朝向热交换板远离框架的表面延伸第一距离，并且支座朝向热交换板延伸第二距离。第二距离大于第一距离。该表面面向热交换板。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，该总成包含被配置为定位在电池组阵列内位于轴向相邻的电极之间的散热片的板部，并且进一步包含散热片的第一支脚和第二支脚。第一支脚和第二支脚二者都从板部轴向延伸。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，第一支脚被定位在第一对支座之间，并且第二支脚被定位在第二对支座之间。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，第一支脚与第二支脚横向间隔开。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，该总成包括散热片和热交换板之间的热界面材料。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，热界面材料是液体。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，热界面材料是非液体。在任意前述总成的又一非限制性实施例中，热界面材料直接接触支座和散热片。根据本专利技术的示例性方面的一种散热片定位方法，除了别的以外包括使用设置在电池单元总成框架上的支座来限制散热片朝向热交换板的相对运动。在前述方法的又一非限制性实施例中，支座与电池框架一体形成。在任意前述方法的又一非限制性实施例中，该方法包括将散热片与框架一起模内成型。在任意前述方法的又一非限制性实施例中，该方法包括使热界面材料与散热片接触。在任意前述方法的又一非限制性实施例中，热界面材料是液体。在任意前述方法的又一非限制性实施例中，热界面材料是非液体。在任意前述方法的又一非限制性实施例中，该方法包括使支座抵靠热交换板接触以限制散热片朝向热交换板的运动。在任意前述方法的又一非限制性实施例中，散热片和支座在相同方向上从框架延伸。附图说明从具体实施方式，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下：图1示出了结合有电池组的示例电动车辆的侧视图；图2示出了来自图1的电池组的阵列的侧视图；图3示出了被定位为邻近热交换板的来自图2的阵列的电池单元的局部分解图和局部剖视图；图4示出了来自图3的电池单元的散热片的透视图；图5示出了图3的电池单元的框架和散热片的透视图；图6示出了图3的阵列的一部分的特写主视图，其中示出了示例支座。具体实施方式本专利技术总体上涉及保持电池组内的间隙。具体地，本专利技术针对一种保持散热片和热交换板之间的间隙的支座。将散热片定位为抵靠或太靠近热交换板可以抑制液体的热界面材料(TIM)的循环。将散热片定位为抵靠或太靠近热交换板可以压缩非液体的TIM。参照图1，示例电动车辆10包括电池14、电机18和一对车辆驱动车轮22。电机18可以接收来自电池14的电力。电机18将电力转换为驱动车轮22的扭矩。在一些实施例中，所示的电池14包含相对高电压牵引电池。示例电动车辆10是全电动车辆。在其他示例中，电动车辆10是混合动力电动车辆，该混合动力电动车辆使用由内燃发动机替代电机18提供的扭矩选择性地驱动车轮，或者除了电机18之外使用由内燃发动机提供的扭矩选择性地驱动车轮。现在参照图2并继续参照图1，电池14的阵列24包括沿轴线A设置且轴向夹在端板30之间的多个单独的电池单元总成26。电池14可以包括阵列24和若干其它阵列。在一些示例中，阵列24被认为是模块或电池堆。电池单元总成26和端板30设置为邻近热交换板34。热交换板34用于控制电池单元总成26内的热水平。现在参照图3-5并继续参照图2，电池单元总成26通常包括框架结构38。在电池14内，轴向相邻的框架结构抵靠电极结构40轴向压缩。框架结构38有助于保持电极结构40。示例框架结构38还保持朝向热交换板34从框架结构38延伸的散热片(thermalfin)42。散热片42包括板部44和从板部44轴向延伸的至少一个支脚46。散热片42通常是金属材料，比如铝。与散热片42相比，框架结构38可以是聚合物材料。在该示例中，散热片46与框架结构38一起模内成型。在电池14内，板部44从电极结构40获取热能。热能从板部44移动到至少一个支脚46。热能然后从至少一个支脚46通过一层TIM50传递到热交换板34。温度管理流体54通过热交换板34内的通道58循环。温度管理流体54将热能从热交换板34传送远离热交换板34以冷却电池14。在该示例中，TIM50是液体TIM。在另一示例中，TIM是非液体TIM。TIM50促进散热片42和热交换板34之间的热能传递。示例TIM50是液体。如果散热片42接触或太靠近热交换板34，则TIM50的运动和流动受损。如果液体TIM50的运动和流动受损，则支脚46和热交换板34之间的热能传递可以被抑制。在TIM50是非液体TIM的示例中，由于散热片42被推向热交换板34而导致的非液体TIM的压缩可以压缩TIM50并且抑制热能传递。无论TIM50是液体还是非液体，散热片42都可以直接接触TIM50。直接接触可以促进热交换。本领域的技术人员和本专利技术的益处将理解液体TIM和非液体TIM。示例液体TIM可以大体上包括用于交换热能的任何液体，比如液体TIM。示例非液体TIM可以大体上包括用于交换热能的任何非液体，比如由制造的硅基片TIM。现在参照图6并继续参照2-5，力F可以使散热片42的至少一个支脚46被推向热交换板34。力F可以是使一些电池单元总成26朝向热交换板34下垂的重力。下垂减小了散热片42的支脚46和热交换板34之间的间隙C。绑定且压缩阵列24内的电池单元总成26也可以减小间隙C。装配公差也可以使间隙C在一些阵列24中或在阵列24的一些区域中减小。来自与阵列24相关联的固定支架(holddownbracket)的大体上非均匀的压力或过度负荷也可以减小阵列24的一些区域中的间隙C。示例框架结构38结合有支座70或肋，以防止间隙C被消除或减小到低于阈值水平。在没有支座70的情况下，力、装配间隙或两者可以导致散热片42的支脚46不期望地靠近或甚至接触热交换板34。在该示例中，支座70的尖端部分74接触热交换板34以防止散热片42移动得太靠近热交换板34。支架70可以与框架结构38的其余部分一起成型，以使支座70作为框架结构38的一体部分。支座7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池总成，包含：散热片；框架，所述框架保持所述散热片；以及所述框架的支座，所述支座被配置为限制所述散热片朝向热交换板的相对运动。

【技术特征摘要】
2016.03.14 US 15/069,5131.一种电池总成，包含：散热片；框架，所述框架保持所述散热片；以及所述框架的支座，所述支座被配置为限制所述散热片朝向热交换板的相对运动。2.根据权利要求1所述的电池总成，其中所述散热片与所述框架一起模内成型。3.根据权利要求1所述的电池总成，其中所述散热片朝向所述热交换板远离所述框架的表面延伸第一距离，并且所述支座朝向所述热交换板延伸第二距离，所述第二距离大于所述第一距离，其中所述表面面向所述热交换板。4.根据权利要求1所述的电池总成，包含所述散热片的板部，所述板部被配置为定位在电池组阵列内位于轴向相邻的电极之间，并且所述电池总成包含所述散热片的第一支脚和第二支脚，所述第一支脚和所述第二支脚二者都从所述板部轴向延伸。5.根据权利要求4所述的电池总成，其中所述第一支脚被定位在第一对支座之间，并且所述第二支脚被定位在第二对支座之间。6.根据权利要求4所述的电池总成，其中所述第一支脚与所述第二支脚横向间隔开。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：拉贾拉姆·萨勃拉曼尼亚，史蒂夫·德罗斯特，约翰·贾丁，撒拉乌安南·帕拉玛斯瓦木，廉碉逸，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US