电池的直接温度调节制造技术

本发明专利技术公开了电池的直接温度调节。提供了一种用于电池的温度调节系统。温度调节系统包括电化学电芯，电化学电芯可以是电池的形式。电化学电芯包括壳体和第一温度控制腔室，壳体具有从第一端延伸到第二端的第一侧表面，第一温度控制腔室包含电介质流体。第一温度控制腔室沿着壳体的第一侧表面或者沿着壳体的第一端或第二端中的至少一个定位。电介质流体在第一侧表面或在第一端或第二端处与壳体直接接触。触。触。

【技术实现步骤摘要】
电池的直接温度调节


[0001]本公开涉及电池的直接温度调节。

技术介绍

[0002]本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
[0003]电化学储能装置，例如锂离子电池，可用于各种产品中，包括汽车产品，例如起停系统(例如12V起停系统)、电池辅助系统(
“µ
BAS”)、混合动力电动交通工具(“HEV”)和电动交通工具(“EV”)。典型的锂离子电池包括两个电极、隔板和电解质。两个电极中的一个用作正电极或阴极，而另一个电极用作负电极或阳极。锂离子电池也可以包括各种端子和包装材料。常规的可再充电锂离子电池通过在负电极与正电极之间可逆地来回传递锂离子来操作。例如，锂离子可以在电池充电期间从正电极移动到负电极，和在电池放电时在相反的方向移动。隔板和/或电解质可以设置在负电极与正电极之间。电解质适于在电极之间传导锂离子，并且像两个电极一样，可以是固体形式、液体形式或固液混合形式。在固态电池的情况下，固态电池包括设置在固态电极之间的固态电解质，固态电解质物理地分隔电极，从而不需要不同的隔板。
[0004]当在高温下操作时，电化学电芯，包括电池，可能会出现容量损失、功率衰减，以及在某些情况下的热失控。另一方面，在过低的温度下操作可能会导致电阻增加、镀层增加和容量降低。因此，维持期望的操作温度范围使电化学电芯的效率和寿命最大化。因此，温度调节系统电化学电芯是合乎需要的。

技术实现思路

[0005]本部分提供了本公开的一般概述，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。r/>[0006]在各个方面，当前技术为电化学电芯例如电池提供了温度调节系统。该温度调节系统包括电化学电芯，该电化学电芯包括壳体和第一温度控制腔室，壳体具有从第一端延伸到第二端的第一侧表面，第一温度控制腔室包含电介质流体，该电介质流体沿着壳体的第一侧表面、壳体的第一端或壳体的第二端中的至少一个设置，其中电介质流体沿着壳体的第一侧表面、壳体的第一端或壳体的第二端中的至少一个与壳体直接接触。
[0007]在一个方面，温度调节系统还包括泵，该泵被配置成将电介质流体通过温度控制腔室入口端口泵入第一温度控制腔室中，并通过温度控制腔室出口端口泵出第一温度控制腔室。
[0008]在一个方面，温度调节系统包括位于电化学电芯的第一端上的第一温度控制腔室和位于电化学电芯的第二端上的第二温度控制腔室，其中温度调节系统还包括从第一温度控制腔室延伸到第二温度控制腔室的导管，使得第一温度控制腔室和第二温度控制腔室流体连通。
[0009]在一个方面，电化学电芯的第一端或第二端中的至少一个包括接片，并且电介质流体与接片直接接触。
[0010]在一个方面，电化学电芯还包括与第一侧表面相对的第二侧表面，并且温度调节系统包括沿着第一侧表面定位的第一温度控制腔室和沿着第二侧表面定位的第二温度控制腔室，其中温度调节系统还包括从第一温度控制腔室延伸到第二温度控制腔室的导管，使得第一温度控制腔室和第二温度控制腔室流体连通。
[0011]在一个方面，温度调节系统还包括在第一温度控制腔室内沿着第一侧表面设置的第一间隔件，以及在第二温度控制腔室内沿着第二侧表面设置的第二间隔件，其中第一间隔件和第二间隔件是多孔的并且包括导热材料。
[0012]在一个方面，电化学电芯包括从第一侧边缘向外延伸的第一板和从第二侧边缘向外延伸的第二板，第一板和第二板包括导热金属，并且第一温度控制腔室和第二温度控制腔室被定位成使得电介质流体与第一板和第二板直接接触。
[0013]在一个方面，电化学电芯还包括与第一侧表面和第二侧表面正交的相对的第三侧表面和第四侧表面，并且电化学电芯被定位成使得第一侧表面和第一温度控制腔室位于第二侧表面和第二温度控制腔室的上方，并且第一温度控制腔室包括多个孔，多个孔被配置成允许电介质流体通过重力沿着第三侧表面和第四侧表面向下倾倒，并且第二温度控制腔室被配置成接收从第一温度控制腔室向下倾倒的电介质流体并且将电介质流体引导至收集器。
[0014]在一方面，电化学电芯是圆柱形电芯。
[0015]在一个方面，第一温度控制腔室封装整个电化学电芯，并且电介质流体在从电化学电芯的第一端到第二端的方向上流过第一温度控制腔室，并且第一温度控制腔室包括用于干扰电介质流体流动的有源或无源搅拌器。
[0016]在一个方面，电池是软包电池或棱柱形电池。
[0017]在一个方面，温度调节系统还包括用于加热电介质流体的加热器，其中加热的电介质流体被配置为加热电化学电芯。
[0018]在各个方面，当前技术还提供了一种用于电池组的温度调节系统，该温度调节系统包括：多个电化学电芯，多个电化学电芯以堆叠对准并且限定电池组，电池组包括第一侧表面和相对的第二侧表面、第一堆叠边缘和相对的堆叠边缘以及第一堆叠端和相对的第二堆叠端，第一堆叠边缘和第二堆叠边缘正交于第一侧表面和第二侧表面，第一侧表面和第二侧表面以及第一堆叠边缘和第二堆叠边缘从第一堆叠端延伸到第二堆叠端；以及第一温度控制腔室和第二温度控制腔室，其分别设置在第一堆叠端和第二堆叠端上或者分别设置在第一堆叠边缘和第二堆叠边缘上，其中第一温度控制腔室和第二温度控制腔室包含电介质流体，电介质流体与电池组直接接触。
[0019]在一个方面，电介质流体具有大于或等于约3 MV/m的介电强度。
[0020]在一个方面，第一堆叠端包括从第一堆叠端向外延伸的第一多个接片，并且第二接片端包括从第二堆叠端向外延伸的第二多个接片，其中第一温度控制腔室和第二温度控制腔室设置在第一堆叠端和第二堆叠端上，使得电介质流体接触第一多个接片和第二多个接片。
[0021]在一个方面，温度调节系统还包括从第一温度控制腔室的第一出口延伸到第二温度控制腔室的第一入口的第一导管，从第二温度控制腔室的第二出口延伸到第一温度控制腔室的第一入口的第二导管，以及与第一导管或第二导管相关联的泵，其中该泵提供电介
质流体通过第一温度控制腔室和第二温度控制腔室的定向流动。
[0022]在一个方面，其中第一导管或第二导管中的至少一个穿过受益于温度调节的附属部件，使得电介质流体调节附属部件的温度。
[0023]在各个方面，当前技术还另外提供了一种调节电化学电芯的操作温度的方法，该方法包括使电化学电芯与电介质流体直接接触。
[0024]在一个方面，电化学电芯包括壳体，壳体具有从第一端延伸到第二端的第一侧表面，其中电介质流体流过至少一个温度控制腔室，该至少一个温度控制腔室沿着壳体的第一侧表面、壳体的第一端或壳体的第二端中的至少一个设置在电化学电芯上。
[0025]在一个方面，沿着壳体的第一侧表面、壳体的第一端或壳体的第二端中的至少一个是电池组，该电池组包括多个软包电芯、棱柱形电芯或圆柱形电芯。
[0026]本专利技术可以包括以下方案：1. 一种用于电化学电芯的温度调节系统，包括:所述电化学电芯，其包括壳体，所述壳体具有从第一端延伸到第二端的第一侧表面；和第一温度控制腔室，其沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电化学电芯的温度调节系统，包括:所述电化学电芯，其包括壳体，所述壳体具有从第一端延伸到第二端的第一侧表面；和第一温度控制腔室，其沿着所述壳体的第一侧表面、所述壳体的所述第一端或所述壳体的所述第二端中的至少一个设置，并且包含电介质流体，其中所述电介质流体沿着所述壳体的所述第一侧表面、所述壳体的所述第一端或所述壳体的所述第二端中的至少一个与所述壳体直接接触。2.根据权利要求1所述的温度调节系统，进一步包括:泵，其被配置为将所述电介质流体通过温度控制腔室入口端口泵入所述第一温度控制腔室中，并通过温度控制腔室出口端口泵出所述第一温度控制腔室。3.根据权利要求1所述的温度调节系统，包括位于所述电化学电芯的第一端上的所述第一温度控制腔室和位于所述电化学电芯的第二端上的第二温度控制腔室，其中所述温度调节系统还包括从所述第一温度控制腔室延伸到所述第二温度控制腔室的导管，使得所述第一温度控制腔室和所述第二温度控制腔室流体连通。4.根据权利要求3所述的温度调节系统，其中所述电化学电芯的所述第一端或所述第二端中的至少一个包括接片，并且所述电介质流体与所述接片直接接触。5.根据权利要求1所述的温度调节系统，其中所述电化学电芯还包括与所述第一侧表面相对的第二侧表面，并且所述温度调节系统包括沿着所述第一侧表面定位的第一温度控制腔室和沿着所述第二侧表面定位的第二温度控制腔室，其中所述温度调节系统还包括从所述第一温度控制腔室延伸到所述第二温度控制腔室的导管，使得所述第一温度控制腔室和所述第二温度控制腔室流体连通。6.根据权利要求5所述的温度调节系统，还包括在所述第一温度控制腔室内沿着所述第一侧表面设置的第一间隔件，以及在所述第二温度控制腔室内沿着所述第二侧表面设置的第二间隔件，其中所述第一间隔件和所述第二间隔件...

【专利技术属性】
技术研发人员：CH，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：