电池热管理的制作方法

本公开涉及一种用于电池热管理的方法和系统。

背景技术：

1、各种电池电芯可用于为车辆供电。例如，已知锂离子电池被设置为电动车辆中的可充电电池。锂离子电池在运行期间产生大量的热量，这可能使电池的性能极大地恶化。许多这类电池系统使用常规的流体冷却系统(比如液体冷却)，以试图提供热管理能力和效率。

2、然而，用于可充电锂离子电池的常规流体冷却系统遇到了问题，因为这些系统使用复杂的技术。例如，用于锂离子电池的常规流体冷却系统遇到了与泄漏的散热器相关的故障模式问题以及与在电池组中维持最佳温度范围相关联的问题。此外，对于这些系统而言提供均匀的温度分布是麻烦的，这会影响电池组的性能。

3、总之，现有的冷却系统是复杂的、使用可能泄漏流体的散热器、并且可能不足以提供对电池的冷却。

技术实现思路

1、一些实施例有利地提供了一种用于电池热管理的方法和系统。

2、根据一个方面，提供了一种电池冷却系统。电池冷却系统包括：电池电芯的第一堆叠体和电池电芯的第二堆叠体；以及热交换器，该热交换器包括热交换器腿部和热交换器脚部，该热交换器腿部设置在第一堆叠体和第二堆叠体的相邻侧向侧之间并且热耦接到该相邻侧向侧，并且热交换器腿部包括腿长度段，该腿长度段从该相邻侧向侧的顶部延伸到底部以将来自第一堆叠体和第二堆叠体的电池电芯的热能传递到热交换器脚部，并且热交换器脚部设置在由电池壳体限定的冷却流体流动通道内并热耦接到该冷却流体流动通道，并且热交换器脚部包括冷却翅片元件，该冷却翅片元件被配置成将来自热交换器脚部的热能传递到冷却流体流动通道中。

3、在一些实施例中，热交换器腿部具有平面表面形状。在一些实施例中，热交换器脚部具有非平面波形表面形状。在一些实施例中，热交换器是冲压式导热结构。

4、根据另一方面，提供了一种用于电池的散热器。散热器包括热交换器，该热交换器包括热交换器腿部和热交换器脚部，该热交换器腿部包括平面表面形状、被配置成设置在电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体的相邻侧向侧之间并且热耦接到该相邻侧向侧，并且热交换器腿部包括腿长度段，该腿长度段被配置成从该相邻侧向侧的顶部延伸到底部以将来自第一堆叠体和第二堆叠体的电池电芯的热能传递到热交换器脚部，并且热交换器脚部包括冷却翅片元件，该冷却翅片元件具有非平面波形表面形状、被配置成将来自热交换器脚部的热能传递到冷却流体流动通道中。

5、在一些实施例中，热交换器脚部和热交换器腿部形成l形结构。在一些实施例中，热交换器脚部沿第一方向背离热交换器腿部延伸，并且热交换器进一步包括第二热交换器脚部，该第二热交换器脚部沿与第一方向相反的第二方向背离热交换器腿部延伸。在一些实施例中，热交换器脚部和热交换器腿部形成t形结构。

6、根据又一方面，提供了一种制造和/或组装电池冷却系统的方法。该方法包括提供本文公开的实施例中的任何一个实施例的热交换器。该方法进一步包括提供电池壳体，该电池壳体被模制以限定冷却流体流动通道的至少一部分和腿部接纳部，该腿部接纳部的尺寸、形状和/或构造被确定成在其中接纳热交换器的腿部，并且该冷却流体流动通道的该至少一部分的尺寸、形状和构造被确定成在其中接纳热交换器的脚部。该方法进一步包括：将热交换器插入到电池壳体中以将相应的腿部压配合到电池电芯的第一堆叠体与电池电芯的第二堆叠体之间的腿部接纳部中并且将脚部包括在该冷却流体流动通道的该至少一部分中。该方法进一步包括：在插入热交换器之后，将基板组装到模制的电池壳体上以将热交换器围封在电池壳体中。

7、根据一个方面，描述了一种用于电池的热交换器，该电池包括电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者。热交换器包括热交换器腿部和热交换器脚部。热交换器腿部可定位成热耦接到电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者。热交换器腿部被布置成将来自第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者的热能传递到热交换器脚部。

8、根据另一方面，电池冷却系统包括电池电芯的第一堆叠体和电池电芯的第二堆叠体中的一者或两者以及热交换器。热交换器包括热交换器腿部和热交换器脚部。该热交换器腿部热耦接到电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者。热交换器腿部被布置成将来自第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者的热能传递到热交换器脚部。电池冷却系统进一步包括电池壳体，该电池壳体限定冷却流体流动通道的至少一部分。第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者以及热交换器定位在电池壳体内。热交换器脚部定位在冷却流体流动通道内。

9、根据一个方面，描述了一种制造用于电池的电池冷却系统的方法。电池包括冷却流体流动通道、电池壳体、以及电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体。电池壳体包括腿部接纳部。电池冷却系统包括热交换器。热交换器包括热交换器腿部和热交换器脚部。该方法包括模制电池壳体以限定冷却流体流动通道的至少一部分和腿部接纳部。腿部接纳部被布置成在其中接纳热交换器的热交换器腿部。该冷却流体流动通道的该至少一部分被布置成在其中接纳热交换器脚部。该方法进一步包括通过以下方式将热交换器插入到电池壳体中：将热交换器腿部压配合到电池电芯的第一堆叠体与电池电芯的第二堆叠体之间的腿部接纳部中并且将热交换器脚部包括在该冷却流体流动通道的该至少一部分中。

技术特征：

1.一种用于电池的热交换器(22)，所述电池包括电池电芯(31)的第一堆叠体(12)和第二堆叠体(14)中的一者或两者，所述热交换器(22)包括热交换器腿部(24)和热交换器脚部(26)，

2.如权利要求1所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器腿部(24)包括平面表面，所述平面表面能够定位在所述电池电芯(31)的所述第一堆叠体(12)与所述第二堆叠体(14)之间并且热耦接到所述第一堆叠体和所述第二堆叠体。

3.如权利要求1和2中任一项所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器腿部(24)包括腿长度段和腿宽度段，所述腿长度段和所述腿宽度段被配置成提供堆叠体接触区域以接触所述第一堆叠体(12)和所述第二堆叠体(14)中的一者或两者的至少一部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器脚部(26)包括冷却翅片元件(33)，所述冷却翅片元件具有非平面波形表面形状。

5.如权利要求1至4中任一项所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器脚部(26)和所述热交换器腿部(24)形成l形结构和t形结构中的一种。

6.如权利要求1至5中任一项所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器脚部包括第一热交换器脚部(26)和第二热交换器脚部(38)，所述第一热交换器脚部(26)沿第一方向背离所述热交换器腿部(24)延伸，所述第二热交换器脚部(38)沿不同于所述第一方向的第二方向背离所述热交换器腿部(24)延伸。

7.如权利要求1至6中任一项所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器(22)进一步包括粘合剂和密封剂中的一者或两者，所述粘合剂和所述密封剂中的所述一者或两者被施加在所述热交换器(22)上。

8.如权利要求1至7中任一项所述的热交换器(22)，其中，所述热交换器脚部(26)被配置成将来自所述热交换器腿部(24)的热能传递到所述电池的冷却流体流动通道(20)。

9.一种电池冷却系统(10)，包括：

10.如权利要求9所述的电池冷却系统(10)，其中，所述电池冷却系统(10)包括所述电池电芯(31)的所述第一堆叠体(12)和所述第二堆叠体(14)两者，所述第一堆叠体和所述第二堆叠体具有相邻侧向侧，并且所述热交换器腿部(24)设置在所述电池电芯(31)的所述第一堆叠体(12)与所述第二堆叠体(14)之间并且热耦接到所述相邻侧向侧。

11.如权利要求10所述的电池冷却系统(10)，其中，所述相邻侧向侧包括顶部和底部，并且所述热交换器腿部(24)包括腿长度段，所述腿长度段从所述相邻侧向侧的所述顶部延伸到所述底部以将来自所述第一堆叠体和所述第二堆叠体(12，14)的电池电芯(31)的热能传递到所述热交换器脚部(26)。

12.如权利要求9至11中任一项所述的电池冷却系统(10)，其中，所述热交换器腿部(24)包括平面表面，所述平面表面设置在所述电池电芯(31)的所述第一堆叠体(12)与所述第二堆叠体(14)之间并且热耦接到所述第一堆叠体和所述第二堆叠体。

13.如权利要求9至12中任一项所述的电池冷却系统(10)，其中，所述电池冷却系统(10)进一步包括冷却流体，所述冷却流体流动通道(20)接收所述冷却流体。

14.如权利要求13所述的电池冷却系统(10)，其中，所述热交换器脚部(26)包括冷却翅片元件(33)，所述冷却翅片元件被布置成将来自所述热交换器腿部(24)的热能传递到所述冷却流体和所述冷却流体流动通道(20)中的一者或两者中。

15.如权利要求9至14中任一项所述的电池冷却系统(10)，其中，所述电池壳体(16)进一步包括基板(18)，所述电池壳体(16)和所述基板(10)限定所述冷却流体流动通道(20)。

16.如权利要求9至15中任一项所述的电池冷却系统(10)，其中，所述电池壳体(16)限定腿部接纳部(32)，所述腿部接纳部接纳所述热交换器腿部(24)并且将所述热交换器腿部(24)热耦接到所述第一堆叠体和所述第二堆叠体(12，14)中的一者或两者。

17.如权利要求9至16中任一项所述的电池冷却系统(10)，其中，所述电池冷却系统(10)进一步包括被布置成控制冷却流体流动方向的流动引导器(40)。

18.如权利要求9至17中任一项所述的电池冷却系统(10)，其中，所述电池冷却系统(10)进一步包括冷却流体入口端口(34)和冷却流体出口端口(36)，所述冷却流体入口端口和所述冷却流体出口端口被布置成分别接收和释放冷却流体。

19.一种制造用于电池的电池冷却系统(10)的方法，所述电池冷却系统包括冷却流体流动通道(20)、电池壳体(16)、以及电池电芯(31)的第一堆叠体(12)和第二堆叠体(14)，所述电池壳体(16)包括腿部接纳部(32)，所述电池冷却系统(10)包括热交换器(22)，所述热交换器(22)包括热交换器腿部(24)和热交换器脚部(26)，所述方法包括：

20.如权利要求19所述的方法，其中，所述电池冷却系统(10)进一步包括基板(10)、冷却流体入口端口(34)、以及冷却流体出口端口(36)中的一者或多者，并且所述方法进一步包括以下项中的一项或多项：

技术总结
描述了一种用于电池的热交换器。电池包括电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者。热交换器包括热交换器腿部和热交换器脚部。热交换器腿部可定位成热耦接到电池电芯的第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者。此外，热交换器腿部被布置成将来自第一堆叠体和第二堆叠体中的一者或两者的热能传递到热交换器脚部。

技术研发人员：杰森·D·福尔
受保护的技术使用者：CPS 科技控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15