接口系统以及包括其的电池系统技术方案

本公开提供接口系统以及包括其的电池系统。本发明专利技术涉及一种冷却接口系统(1)，该冷却接口系统(1)用于冷却剂接口(30)与车辆的电池单元(90)或电池模块的冷却管道(80)和/或冷却系统(84)的机械去耦。本发明专利技术还涉及用于电池单元(90)或电池模块的壳体(12)，该壳体(12)被提供有根据本发明专利技术的冷却接口系统(1)。有根据本发明专利技术的冷却接口系统(1)。有根据本发明专利技术的冷却接口系统(1)。

【技术实现步骤摘要】
接口系统以及包括其的电池系统


[0001]本专利技术涉及一种液体冷却接口系统，该液体冷却接口系统将冷却剂供应件或冷却剂排放件连接到用于电池单元或电池模块的冷却系统，具体地，涉及一种液体冷却接口系统，该液体冷却接口系统能够使施加在冷却接口系统和电池单元或电池模块的壳体内部的内部冷却管道上的外力机械去耦(decoupling)。本专利技术还涉及用于电池单元或电池模块的壳体，该壳体包括根据本专利技术的冷却接口系统。

技术介绍

[0002]近年来，已经开发使用电力作为运动源的用于运输货物和人员的车辆。这样的电动车辆是使用存储在可再充电电池中的能量由电动机驱动的汽车。电动车辆可以仅由电池供电，或者可以是由例如汽油发电机供电的混合动力车辆的形式。此外，车辆可以包括电动机和常规内燃机的组合。通常，电动车辆电池(EVB)或牵引电池是用于为电池电动车辆(BEV)的推进供电的电池。电动车辆的电池与启动、照明和点火电池不同，因为它们被设计为在持续的时间段上提供电力。可再充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于，它能够被反复地充电和放电，而一次电池仅提供化学能到电能的不可逆转变。低容量可再充电电池用作小型电子装置(诸如蜂窝电话、笔记本计算机和便携式摄像机)的电源，而高容量可再充电电池用作混合动力车辆等的电源。
[0003]通常，可再充电电池包括：电极组件，包括正电极、负电极和插设在正电极与负电极之间的隔板；容纳电极组件的壳体；以及电连接到电极组件的电极端子。电解质溶液被注入到壳体中以能够通过正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应对电池进行充电和放电。壳体的形状(例如圆柱形或矩形)取决于电池的预期用途。锂离子(和类似的锂聚合物)电池，通过其在便携式电脑和消费电子产品中的使用而广为人知，在开发中的最新的一组电动车辆中占主导地位。
[0004]可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成的电池模块从而提供高能量密度，特别是用于混合动力车辆的电动机驱动。也就是，取决于所需的电量并且为了实现高功率的可再充电电池，电池模块通过互连多个单位电池单元的电极端子而形成。
[0005]电池包(battery pack)是一组任意数量的(优选地，相同的)电池模块。它们可以配置为串联、并联或两者的混合，以提供所需的电压、容量或功率密度。电池包的部件包括各个电池模块以及在它们之间提供导电性的互连。
[0006]这样的电池包的机械集成要求在例如电池模块的各个部件之间以及在电池模块与车辆的支撑结构之间的适当机械连接。这些连接必须在电池系统的平均使用寿命期间保持功能正常并免损坏(save)。此外，必须满足安装空间和可互换性要求，尤其是在移动应用中。
[0007]电池模块的机械集成可以通过提供载体框架并通过将电池模块放置在其上来实现。固定电池单元或电池模块可以通过框架中的装配凹陷或通过机械互连器(诸如螺栓或
螺钉)来实现。可选地，通过将侧板紧固到载体框架的侧面来限制电池模块。此外，盖板可以固定在电池模块的顶上和下面。
[0008]电池包的载体框架被安装到车辆的承载结构。在电池包将固定在车辆的底部的情况下，可以通过例如穿过电池包的载体框架的螺栓从底侧建立机械连接。框架通常由铝或铝合金制成，以降低该构造的总重量。
[0009]根据现有技术的电池系统，尽管任何模块化结构，但通常包括电池壳体，该电池壳体用作外壳以密封该电池系统免受环境影响并提供对电池系统的部件的结构保护。带壳体的电池系统通常整个地安装在它们的应用环境(例如电动车辆)中。因此，有缺陷的系统部件(例如有缺陷的电池子模块)的更换需要首先拆卸整个电池系统并去除其壳体。甚至小的和/或廉价的系统部件的缺陷也可能进而导致整个电池系统的拆卸和更换以及其单独维修。由于高容量电池系统是昂贵、大且笨重的，所以所述过程证明是繁重的，并且庞大的电池系统的储存(例如在机修师的车间里)变得困难。
[0010]为了提供电池包的热控制，需要热管理系统以通过有效地散发、排放和/或消散由其可再充电电池产生的热量来安全地使用至少一个电池模块。如果没有充分进行热量散发/排放/消散，则在各个电池单元之间发生温度偏差，使得至少一个电池模块不能产生期望的电量。此外，内部温度的升高会导致其中发生异常反应，因此可再充电电池的充电和放电性能劣化并且可再充电电池的寿命缩短。因此，需要用于有效地散发/排放/消散来自电池单元的热量的电池单元冷却。
[0011]为了向电池单元或电池模块的冷却系统供应液体冷却剂，或为了从冷却系统排放消耗了的冷却剂，采用集成到电池单元或电池模块的壳体的壁中的接口。这些接口适于将用于冷却剂供应或排出的外部(即在壳体外)管道或软管与至少部分地在壳体内部作为冷却系统的部分的管道或软管连接。具体地，集成到壳体的壁中的接口是从壳体外部与用于冷却剂供应或排放的外部软管或管道可连接的，并且还在壳体内部与作为冷却系统的部分的内部管道或软管可连接。
[0012]然而，液体冷却接口的现有技术设计具有如下缺点：施加在接口上的外部机械力(例如在车辆中与电池单元或电池模块的壳体相邻布置的部件的撞击、挤压或压力)被传递到冷却系统的内部管道，增加了电池单元的冷却系统或电池模块的冷却系统的损坏或破坏的风险。更具体地，液体冷却接口的现有技术设计无法在电池单元或电池模块的壳体的电气空间内提供机械去耦以及通过辅助材料接合(例如焊接或钎焊)的益处的组合。
[0013]因此，本专利技术的一目的是克服或减少现有技术的缺点中的至少一些，并提供一种冷却接口系统，该冷却接口系统允许冷却接口与集成在电池单元或电池模块中的冷却系统的部件的机械去耦。

技术实现思路

[0014]本公开的实施方式试图至少在某种程度上解决现有技术中存在的问题中的至少一个。具体地，提供一种冷却接口系统(以下也简称为“接口系统”)，用于冷却剂接口(在下文也称为“接口主体”)与车辆的电池单元或电池模块的冷却管道和/或冷却系统的机械去耦，该接口系统包括：用于电池单元或电池模块的壳体的部分；插入件，具有第一侧面和与第一侧面相反的第二侧面；以及接口主体，具有第一端部和第二端部并且还具有穿孔
(bore
‑
hole)，该穿孔具有在该第一端部上的第一开口和在第二端部上的第二开口。壳体的所述部分具有第一孔。插入件包括在第二侧面中以容纳接口主体的凹陷。接口主体可至少部分地插入到该插入件中，使得当接口主体被插入到该插入件中时，接口主体的第一端部位于插入件的凹陷中。插入件穿过所述第一孔至少部分地可插入到所述部分中，使得当插入件被插入到所述部分中时，插入件的第一侧面位于壳体内部。插入件的第一侧面包括第二孔，当接口主体被插入到插入件中时该第二孔允许从插入件的第一侧面接近接口主体的穿孔的第一开口。穿过接口主体的穿孔的第一开口适于以可滑动的方式容纳冷却管道的入口，并且穿过接口主体的穿孔的第二开口以流体密封的方式与冷却剂供应件或冷却剂排放件(例如管道或软管)可连接。
[0015]对于本专利技术，以下是不相关的：用于电池单元或电池模块的壳体的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接口系统，用于接口主体与车辆的电池单元或电池模块的冷却系统的冷却管道的机械去耦，所述接口系统包括：用于所述电池单元或所述电池模块的壳体的部分；插入件，具有第一侧面和与所述第一侧面相反的第二侧面；以及所述接口主体，具有第一端部和第二端部，并且还具有穿孔，该穿孔具有在所述第一端部上的第一开口和在所述第二端部上的第二开口，其中所述壳体的所述部分具有第一孔，其中所述插入件包括在所述第二侧面中以容纳所述接口主体的凹陷，其中所述接口主体至少部分地可插入到所述插入件中，使得当所述接口主体被插入到所述插入件中时，所述接口主体的所述第一端部位于所述插入件的所述凹陷中，其中所述插入件穿过所述第一孔至少部分地可插入到所述部分中，使得当所述插入件被插入到所述部分中时，所述插入件的所述第一侧面位于所述壳体内部，其中所述插入件的所述第一侧面包括第二孔，当所述接口主体被插入到所述插入件中时该第二孔允许接近所述接口主体的所述穿孔的所述第一开口，以及其中穿过所述接口主体的所述穿孔的所述第一开口适于以可滑动的方式接收所述冷却管道的入口，所述穿孔的所述第二开口以流体密封的方式可与外部的冷却剂供应件或冷却剂排放件连接。2.根据权利要求1所述的接口系统，其中所述插入件被插入到所述壳体的所述部分的所述第一孔中，并且其中所述接口主体被插入到所述插入件中且在所述入口之上。3.根据权利要求1或2所述的接口系统，其中所述冷却管道的所述入口被引导穿过所述插入件的所述第一侧面中的所述第二孔，并穿过所述接口主体的所述第一端部以可滑动的方式至少部分地插入到所述接口主体的所述穿孔的所述第一开口中。4.根据权利要求3所述的接口系统，其中第一密封件布置在所述插入件的所述第一侧面中的所述第二孔的内表面与所述入口的外表面之间，和...

【专利技术属性】
技术研发人员：H拉思，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：