电池单元载体和用于包括多个电池单元载体的堆叠组件的外壳制造技术

电池模块包括具有至少一个热沉的外壳。在模块内的是堆叠组件，其由连接在一起的一系列单元载体组件组成。每个单元载体组件包括单元载体，该单元载体具有被偏压抵靠在热沉上的第一弹簧。每个单元载体组件还包括电池单元和热耦合到电池单元的导热板。该导热板被定位成通过第一弹簧而被压靠在热沉上，以促进该板与该热沉之间的良好热连接。因此，热量沿着导热板从电池单元传导到热沉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池单元载体和用于包括多个电池单元载体的堆叠组件的外壳
本公开涉及一种电池单元载体(batterycellcarrier)和用于包括多个电池单元载体的堆叠组件的外壳。
技术介绍
化石燃料在工业用途和消费者用途中均作为能源继续被取代。化石燃料被取代的一种方式是用电动机代替内燃机。用电动机代替内燃机通常涉及用燃料箱交换电池模块，其中电池模块提供用以操作电动机所需的电力。电池模块通常包括以串联和并联中的一种或两种方式电连接的多个电池单元。一种示例类型的电池单元是“袋装电池(pouchcell)”，其中传统电池单元的刚性外部由柔性袋代替。柔性且导电的接片从袋的边缘延伸出来并焊接到单元的电极上，电极则被包含在袋内；这些接片允许单元电连接到负载。袋装电池通常具有锂聚合物电池化学性质。用传统电池单元的刚性外部交换柔性袋减小了电池模块的重量，但降低了单元的固有结构完整性。为了补偿这种完整性的降低，电池模块中的每个袋状单元通常安置在电池单元载体内，并且电池单元载体物理耦合在一起，以形成具有足够结构完整性以用于实际应用的堆叠组件。堆叠组件容纳在外壳内，该外壳保护堆叠组件免受环境影响。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种电池载体，包括用于接收电池单元的电池隔室，以及耦合到电池隔室的第一弹簧。第一弹簧可以延伸超过单元隔室的周边。单元隔室可包括刚性背衬，以及从刚性背衬延伸并至少部分地界定单元隔室的凸起边缘。单元载体可以进一步包括与单元隔室耦合的第二弹簧。第二弹簧可以延伸超过单元隔室的周边。单元隔室可包括多个侧面，并且第一和第二弹簧可延伸经过单元隔室的不同侧面。第一弹簧可包括悬臂弹簧。第一弹簧可以沿着单元隔室的侧面连续延伸。第一弹簧可包括在一端固定到单元隔室的悬臂部分，以及在支点处固定在悬臂部分的另一端的致动器部分。第二弹簧可包括悬臂弹簧。第二弹簧可以沿着单元隔室的侧面连续延伸。第二弹簧可包括在一端固定到单元隔室的悬臂部分，以及在支点处固定在悬臂部分的另一端的致动器部分。根据另一方面，提供了一种单元载体组件。单元载体组件包括单元载体，其包括用于接纳电池单元的单元隔室和耦合到单元隔室的第一弹簧。单元载体组件还包括位于单元隔室内的电池单元和热耦合到电池单元并延伸经过第一弹簧的第一导热板。第一弹簧可以延伸超过单元隔室的周边。第一导热板可以直接接触电池单元。第一导热板可以处在单元载体和电池单元之间。第一导热板可以处在电池单元的背对单元载体的表面上。单元隔室可包括刚性背衬和从刚性背衬延伸并至少部分地界定单元隔室的凸起边缘。单元载体组件还可包括与单元隔室耦合的第二弹簧。第二弹簧可以延伸超过单元隔室的周边。单元隔室可具有多个侧面，并且第一和第二弹簧可延伸经过单元隔室的不同侧面。第二导热板可以热耦合到电池单元并延伸超过第二弹簧。第二导热板可以直接接触电池单元。第二导热板可以处在单元载体和电池单元之间。第二导热板可以处在电池单元的背对单元载体的表面上。第一弹簧可包括悬臂弹簧。第一弹簧可以沿着单元隔室的侧面连续延伸。第一弹簧可包括在一端固定到单元隔室的悬臂部分，以及在支点处固定在悬臂部分的另一端的致动器部分。第二弹簧可包括悬臂弹簧。第二弹簧可以沿着单元隔室的侧面连续延伸。第二弹簧可包括在一端固定到单元隔室的悬臂部分和在支点处固定在悬臂部分的另一端的致动器部分。根据另一方面，提供了一种热沉(heatsink)，其包括热界面材料层和热耦合到该热界面材料层的冷却板。热界面材料层和冷却板可以直接接触。热沉还可包括位于热界面材料层和冷却板之间的扩散板，以及位于扩散板和冷却板之间的附加热界面材料层。冷却板可包括鳍片(fin)。冷却板可包括其中包含相变材料的填塞通道。冷却板可包括可从热沉外部接近的一对冷却剂端口，以及包含在热沉内的冷却剂导管。冷却剂导管可流体地耦合到冷却剂端口。热沉还可包括：从冷却板的内表面凹进的唇部，其中冷却剂导管是开放的(open)并从唇部凹进，和冷却剂密封板，其尺寸适合于装配在唇部上并在被压靠在唇部上时密封冷却剂导管。根据另一方面，提供了一种电池模块，其包括堆叠组件，所述堆叠组件包括所述电池载体的任何上述方面所述的多个实例或上述的合适组合，以及其中包含所述堆叠组件的堆叠外壳。堆叠外壳可以包括壳体和所述热沉的任何上述方面所述的热沉或者上述的合适组合，热沉耦合到壳体。堆叠组件定位在热沉内，使得第一导热板接触热沉。电池模块还包括压缩机构，该压缩机构将堆叠组件压靠在热沉上，使得每个单元载体组件的第一弹簧被偏压在热沉上。压缩机构可包括处于张紧状态的壳体的侧壁。附加地是或替代地是，压缩机构可包括带螺纹的拉杆和附带的螺母，夹具(凸轮系统或非凸轮系统)，以及绑带，该绑带的端部紧固到热沉并且该绑带缠绕在堆叠组件周围。电池模块可包括与第一热沉相对的附加热沉。侧壁可以可拆卸的方式耦合到一个或两个热沉。例如，每个侧壁可以包括第一唇部，并且每个热沉可以包括第二唇部，该第二唇部能够与第一唇部配合并且定位成允许侧壁和热沉紧固在一起。侧壁的尺寸可以设计成：当堆叠组件位于壳体内并且所述一个或多个热沉和侧壁固定在一起时，侧壁处于张紧状态，从而压缩堆叠组件。堆叠组件可以包括第二导热板和第二弹簧，并且压缩机构可以将堆叠组件压靠在热沉上，使得每个单元载体组件的第二弹簧被偏压在热沉上。根据另一方面，提供了一种电池模块，其包括堆叠组件，该堆叠组件包括所述单元载体的任何上述方面所述的多个实例或上述的合适组合，以及其中包含堆叠组件的堆叠外壳。堆叠外壳可以包括壳体，该壳体包括侧壁和所述热沉的任何上述方面所述的热沉或者上述的合适组合，热沉耦合到壳体。堆叠组件可以定位在热沉内，使得第一导热板接触热沉，并且壳体的侧壁的尺寸可以设计为当壳体和热沉耦合在一起时将堆叠组件压缩到热沉中。每个侧壁可包括第一唇部，并且热沉可包括一对第二唇部，每个第二唇部可与第一唇部配合，以将壳体和热沉固定在一起。该概述不一定描述所有方面的整个范围。在阅读以下具体实施例的描述后，其他方面、特征和优点对于本领域普通技术人员将是显而易见的。附图说明在附图中，其示出了一个或多个示例实施例：图1A是单元载体的一个示例性实施例的前视透视图。图1B是图1A的单元载体的后透视图。图1C是包括图1A的单元载体的单元载体组件的一个示例性实施例的截面图。图2A是单元载体的一个示例性实施例的前透视图。图2B是图2A的单元载体的后透视图。图2C是包括图2A的单元载体的单元载体组件的一个示例性实施例的截面图。图3是堆叠组件的透视图，该堆叠组件包括相连接的单元载体组件的堆叠，其中每个单元载体组件具有图1C所示的实施例。图4是堆叠组件的透视图，该堆叠组件包括相连接的单元载体组件的堆叠，其中每个单元载体组件具有图2C所示的实施例。图5A是与图3的堆叠组件一起使用的堆叠组件外壳的一个示例实施例的俯视透视图。图5B是图5A的堆叠组件外壳的仰视透视图。图5C是图5A的堆叠组件外壳的沿图5A的线5C-5C截取的剖视图。图5D是热沉的分解图，该热沉包括图5A的外壳的一部分。图6A是与图4的堆叠组件一起使用的堆叠组件外壳的一个示例实施例的俯视透视图。图6B是图6A的堆叠组件外壳的仰视透视图。图6C是图6A的堆叠组件外壳的沿图6A的6C-6C线截取的剖视图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单元载体，包括：(a)单元隔室，用于容纳电池单元；和(b)第一弹簧，其耦合至所述单元隔室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 US 62/325,3901.一种单元载体，包括：(a)单元隔室，用于容纳电池单元；和(b)第一弹簧，其耦合至所述单元隔室。2.根据权利要求1所述的单元载体，其中所述第一弹簧延伸超过所述单元隔室的周边。3.根据权利要求1或2所述的单元载体，其中所述单元隔室包括：(a)刚性背衬；和(b)凸起边缘，其从所述刚性背衬延伸并至少部分地限定所述单元隔室。4.根据权利要求1至3中任一项所述的单元载体，还包括第二弹簧，所述第二弹簧耦合至所述单元隔室并且延伸超过所述单元隔室的周边，其中所述单元隔室具有多个侧面，并且所述第一弹簧和所述第二弹簧延伸超过所述单元隔室的不同侧面。5.根据权利要求1至4中任一项所述的单元载体，其中所述第一弹簧包括悬臂弹簧。6.根据权利要求5所述的单元载体，其中所述第一弹簧沿着所述单元隔室的侧面连续延伸。7.根据权利要求5或6所述的单元载体，其中所述第一弹簧包括：(a)悬臂部分，其在一端固定至所述单元隔室；和(b)致动器部分，其在所述悬臂部分的另一端固定在支点处。8.根据权利要求3或4所述的单元载体，其中所述第二弹簧包括悬臂弹簧。9.根据权利要求8所述的单元载体，其中所述第二弹簧沿着所述单元隔室的侧面连续延伸。10.根据权利要求8或9所述的单元载体，其中所述第二弹簧包括：(a)悬臂部分，其在一端固定至所述单元隔室；和(b)致动器部分，其在所述悬臂部分的另一端固定在支点处。11.一种单元载体组件，包括：(a)单元载体，包括：(i)单元隔室，用于容纳电池单元；(ii)第一弹簧，其耦合至所述单元隔室；(b)电池单元，其位于所述单元隔室内；和(c)第一导热板，其热耦合至所述电池单元并延伸超过所述第一弹簧。12.根据权利要求11所述的单元载体组件，其中所述第一弹簧延伸超过所述单元隔室的周边。13.根据权利要求11或12所述的单元载体组件，其中所述第一导热板直接接触所述电池单元。14.根据权利要求13所述的单元载体组件，其中所述第一导热板位于所述单元载体与所述电池单元之间。15.根据权利要求13所述的单元载体组件，其中所述第一导热板位于所述电池单元的背对所述单元载体的表面上。16.根据权利要求11至15中任一项所述的单元载体组件，其中所述单元隔室包括：(a)刚性背衬；和(b)凸起边缘，其从所述刚性背衬延伸并至少部分地限定所述单元隔室。17.根据权利要求11至16中任一项所述的单元载体组件，还包括：(a)第二弹簧，其耦合至所述单元隔室并延伸超过所述单元隔室的周边，其中所述单元隔室具有多个侧面，并且所述第一弹簧和所述第二弹簧延伸超过所述单元隔室的不同侧面；和(b)第二导热板，其热耦合至所述电池单元并延伸超过所述第二弹簧。18.根据权利要求17所述的单元载体组件，其中所述第二导热板直接接触所述电池单元。19.根据权利要求18所述的单元载体组件，其中所述第二导热板位于所述单元载体与所述电池单元之间。20.根据权利要求18所述的单元载体组件，其中所述第二导热板位于所述电池单元的背对所述单元载体的表面上。21.根据权利要求11至16中任一项所述的单元载体组件，其中所述第一弹簧包括悬臂弹簧。22.根据权利要求21所述的单元载体组件，其中所述第一弹簧沿着所述单元隔室的侧面连续延伸。23.根据权利要求21或22所述的单...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·林德斯特罗姆，
申请(专利权)人：康福斯能源公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA