用于电池单元堆的共形热交换器制造技术

一种用在电池装置中的热交换器结构，所述电池装置包括由多个电池单元构成的第一电池堆和由多个电池单元构成的第二电池堆。所述热交换器结构被布置在第一电池堆和第二电池堆相对的表面之间，并且限定出一个或多个流体流动通道，所述热交换器结构在尺寸上适于在第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电池单元堆的共形热交换器本申请要求2010年2月2日提交的美国临时专利申请第61/300，616号的优先权和权益，在此引入其内容作为参考。
技术介绍
本公开涉及一种用于将可充电电池和其它电力产生单元中的热量散发掉的热交换器。例如由多个锂离子单元构成的可充电电池可以用在许多用途中，包括如电动汽车(“EV”)和混合电动汽车(“HEV”)的用途。这些电池会产生大量热量，这些热量需要被散发掉。
技术实现思路
根据一个实例性实施例，在此提供了一种电池装置，包括:第一电池堆，包括多个电池单元，还具有第一电池堆面；第二电池堆，包括多个电池单元，还具有第二电池堆面，其与第一电池堆面间隔开且相对；以及位于第一电池堆和第二电池堆之间、并且限定了一个或多个流体流动通道的热交换器结构，所述热交换器结构具有与第一电池堆面接触的第一面和与第二电池堆面接触的第二面，所述热交换器结构在尺寸上适于在第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张。根据一个实例性实施例是一种电池装置，包括:第一电池堆，包括多个电池模块，每一个电池模块容纳(housing) —个或多个电池单元，第一电池堆的多个电池模块限定了第一电池堆面；第二电池堆，包括多个电池模块，每一个电池模块容纳一个或多个电池单元，第二电池堆的多个电池模块限定了第二电池堆面，其与第一电池堆面间隔开且相对；以及位于第一电池堆和第二电池堆之间、并且限定了一个或多个流体流动通道的热交换器结构，所述热交换器结构具有横过多个电池模块与第一电池堆面接触的第一面和横过多个电池模块与第二电池堆面接触的第二面，所述热交换器结构是弹性可变性的，从而在第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张。根据另一实例性实施例是一种用在电池装置中的热交换器结构，所述电池装置包括:由多个电池单元组成的第一电池堆和由多个电池单元组成的第二电池堆。所述热交换器结构位于第一电池堆和第二电池堆相对的面之间，并且限定了一个或多个流体流动通道，所述热交换器结构在尺寸上适于在第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张。根据一实例性实施例是一种用在电力产生装置中的热交换器结构，所述电力产生装置包括:由多个电力产生模块构成的第一堆，其限定了第一堆面；和由多个电力产生模块构成的第二堆，其限定了第二堆面，与第一电池堆面间隔开且相对，所述热交换器结构位于相对的第一堆面和第二堆面之间，并且具有横过多个电力产生模块与第一堆面接触的第一面和横过多个电力产生模块与第二堆面接触的第二面，所述热交换器结构在尺寸上适于在第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张。附图说明图1是根据一实例性实施例的电池装置的端视图。图2是根据一实例性实施例用作热交换器的鳍板(fin plate)的透视图。图3是根据另一实例性实施例用作热交换器的鳍板的透视图。图4是根据另一实例性实施例用作热交换器的鳍板的透视图。图5是根据另一实例性实施例用作热交换器的鳍板的端视图。图6-8分别是根据可选实例性实施例的电池装置的局部放大端视图。图9是根据另一实例性实施例用作热交换器的鳍板的透视图。图10是根据另一实例性实施例用作热交换器的鳍板的端视图。图11A-11D是举例说明实例性实施例中可以用于鳍板的机械互锁的局部视图。图12和13分别是根据可选实例性实施例的电池装置的局部放大端视图。具体实施例方式图1展示了根据本专利技术实例性实施例的可充电电池装置10的一个说明性实例。电池装置10由电池堆12构成，电池堆12相应地由每一个都容纳一个或多个电池单元16的电池包或模块14构成。该说明性实例包含两个矩形盒状堆12，其每一个都由8个水平排列的模块14构成，每个模块容纳一个或多个电池单元16。电池10中堆12的数目、每个堆中模块14的数目和每个模块14中电池单元16的数目可以变化，并且这些零件的方向和形状可以随不同用途而变化，因此这里描述的数目和方向只是用来作为说明性实施例的实例。在至少某些实例性实施例中，电池单元16是锂离子电池单元，然而也可以使用其它可充电电池单元。在某些实施例中，电池单元16是棱形(prismatic)锂离子电池单元。在其它实例性实施例中，电池单元16具有圆柱形或其它形状。在说明性实施例中，每个模块14包含一个实质上矩形的硬盒状外壳来容纳一个或多个电池单元16。通过非限制性的例子，1-20个电池单元16可以被设置在每个模块14中，然而，在某些实施例中可以有超过20个电池单元被设置在模块14中。在某些实施例中，堆12中的所有模块14实质上相同，并且构成电池装置10的堆12实质上相同。在支撑框架或支架8中堆12可以并排或一个在另一个之上地设置。根据实例性实施例，热交换器18被设置在相邻堆12的相对面26和28之间。各自堆12与中间的热交换器18之间的接触区域可以不是平面，而且还可以承受加热或冷却过程中的扩张和收缩。因此，在一些应用中需要这样一种热交换器18，其在一定温度范围下可以保持与堆中模块14的几何形状连续的接触且提供良好热传导。在这方面，实例性实施例涉及热交换器结构，其在尺寸上适于在第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张，从而在正常电池运行温度范围期间，热交换器结构与电池堆保持热接触。参考图2，在一个实例性实施例中热交换器18由普通卷绕或波皱状鳍板20形成，其在相邻的电池堆12之间限定出多个气流通道30。在说明性实施例中，波皱状鳍板20具有交替的峰和谷，峰在鳍板20的一侧限定出间隔开的平坦鳍面22，并且谷在鳍板20的相对侧限定出间隔开的平坦鳍面24。鳍板20例如可以由导热金属如铝、铝合金或不锈钢冲压或滚轧而成。通过非限制性的例子，用于制作波皱状鳍板20的薄片材料可以，具有0.lmm-1.0mm范围的厚度，然而该范围之外的厚度也可以用在某些应用中。在某些实例性实施例中，鳍板20具有5-15mm的间距(pitch)P和10mm-40mm的高度,然而不同鳍密度和鳍高度可以用于不同实施例。在某些实例性实施例中，鳍板20的波皱平行于鳍板接触的堆表面所限定的矩形表面中的较短尺寸延伸。在至少某些实例性实施例中，鳍板20具有一弹性度，表现在其在压缩下可以变形，且随后当压缩其的力量减小或移除时变回其原始形态或至少部分地回到其原始形态。在一实例性实施例中，电池装置框架8被配置为支撑顶部堆12几乎所有或大部分的重量，从而在环境温度下鳍板20被保持在堆12之间，其中鳍板20 —侧上几乎全部的平坦鳍面22与其中之一的模块堆12的表面26接触，且鳍板20相对侧上几乎全部的平坦鳍面24与另一模块堆12的相对表面接触。随着使用期间堆12的温度升高，模块16和鳍板20都经历热膨胀，使得鳍板20在堆表面26和28之间承受更大的压缩力，造成鳍板12变形且鳍面22和24与堆表面26和28之间的接触力分别增加。随着堆12冷却，由于模块16和鳍板20收缩，鳍板20的弹性使鳍面22和24分别保持与堆表面26和28接触。因此，在一个实例性实施例中，鳍板20在尺寸上适于在电池装置10使用过程中经历的温度循环期间，与相对的堆表面26、28(以及因而电池模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.02 US 61/300,6161.一种电池装置，包括: 第一电池堆，其包含多个电池模块，每个所述电池模块容纳一个或更多个电池单元，所述第一电池堆的所述多个电池模块限定第一电池堆面； 第二电池堆，其包含个电池模块，每个所述电池模块容纳一个或更多个电池单元，所述第二电池堆的所述多个电池模块限定与所述第一电池堆面间隔开并相对的第二电池堆面；和 热交换器结构，其位于所述第一电池堆和所述第二电池堆之间，并限定一个或多个流体流动通道，所述热交换器结构具有横过多个所述电池模块接触所述第一电池堆面的第一面和横过多个所述电池模块接触所述第二电池堆面的第二面，所述热交换器结构是弹性可变形的从而在所述第一和第二电池堆扩张的情况下压缩，并且在所述第一和第二电池堆随后收缩的情况下扩张。2.权利要求1所述的电池装置，其中所述热交换器结构包含具有交替的峰和谷的波皱状鳍板，在所述峰和谷之间 限定所述流体流动通道，至少一些所述峰接触所述第一电池堆面，并且至少一些所述谷接触所述第二电池堆面，从而促进所述鳍板与所述第一和第二电池堆之间的热交换。3.权利要求2所述的电池装置，其中每个峰具有接触所述第一电池堆面的各自平面，并且每个谷具有接触所述第二电池堆面的各自平面。4.权利要求3所述的电池装置，其中所述鳍板的波皱是慢跑型的使得接触所述第一电池堆面的所述峰之间的至少一些间隔与接触所述第二电池堆面的谷之间的相应间隔对准。5.权利要求2所述的电池装置，其中所述鳍板是偏移带状鳍板。6.权利要求1所述的电池装置，其中所述热交换器结构包含鳍板，所述鳍板限定由平面部分连结的若干行的平行的半圆柱形部分，至少一些所述半圆柱形部分与所述第一电池堆面接触，并且至少一些所述平面部分与所述第二电池堆面接触，从而促进所述鳍板与所述第一和第二电池堆之间的热交换。7.权利要求1所述的电池装置，其中所述热交换器结构包含具有交替的峰和谷的波皱状的第一鳍板，和可变形的具有交替的峰和谷的波皱状的第二鳍板，所述第一和第二鳍板彼此相邻，并且所述第一鳍板的多个所述峰接触所述第一电池堆面，所述第二鳍板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·帕朗雄，M·S·科兹德拉斯，M·A·马丁，J·G·伯格斯，
申请(专利权)人：达纳加拿大公司，
类型：
国别省市：