[发明专利]用于电池的液体冷却器件

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域。更具体地，本发明涉及用于冷却或者加热电池的基于液体的器件。

背景技术

电池是将化学能转化为电能的装置。电池是一个或多个电化学电池单体的组合，每个电池单体由两个通过导电电解质串联的半电池组成。一个半电池包括电解质和负离子向其移动的电极，例如阳极或负电极。另一个半电池包括电解质和阳离子向其移动的电极，例如阴极或正电极。两个电极彼此不接触但通过电解质电连接。许多电池单体采用具有不同电解质的两个半电池。在这种结构下，每个半电池被隔膜隔开。隔膜对离子是可渗透，但对电解质是不可渗透的，因此允许离子穿过但能防止两个半电池的电解质混合。

电池组是一系列连接的电池单体。电池单体可以以串联、并联或者两者混合的方式布置以传输所需电压、容量或功率密度。电池组的部件包括個別的电池单体和导电連接這些电池单体之间的互连。在许多电池组中，集电板被用于收集从电池组的每个电池单体输出的电流。第一集电板与每个电池单体的阳极连接，第二集电板与每个电池单体的阴极连接。

电池被设计为在指定的温度范围内运作。温度升高导致电阻增加和电流抑制。因此，电池温度需要被管理。

发明内容

电池液体冷却器件的实施例包括一个或多个电池单体，其与一个或多个冷却模块热耦合。尽管此处描述为用于冷却电池单体的液体冷却器件和冷却模块，该液体冷却器件和冷却模块通常可以被分别称为液体温度调整器件和温度调整模块，其也可以用于加热电池单体，例如在寒冷气候下。在一些实施例中，该一个或多个电池单体被固定于电池座中，该电池座具有用于接近每个电池的一端的第一开口和用于接近第二端的第二开口。在其他实施例中，没有使用电池座。作为替代，该一个或多个冷却模块既被用作冷却器件又被用作支撑结构。第一冷却模块与每个电池单体的一端热耦合，在一些实施例中，第二冷却模块与每个电池单体的另一端热耦合。每个冷却模块设置有位置贴近耦合至该冷却模块的电池单体端部的一个或多个通道。来自每个电池单体的热量被传递至冷却模块的材料并进入流经该一个或多个通道的液体。被加热的液体从冷却模块输出，冷却，并回到冷却模块。在一些实施例中，冷却模块还与电耦合至电池单体的集电元件和/或导电元件热耦合以类似地从这些元件中移除热量。

一方面，一种电池温度调整模块包括由导热材料制成的通道部件，其中，所述通道部件包括一个或多个第一开口，每个第一开口用于容纳电池单体的一端，以使所述电池单体的该端与通道部件热耦合，其中，所述通道部件进一步包括至少一个液体进口、至少一个液体出口以及一个或多个耦合在所述至少一个液体进口和所述至少一个液体出口之间供液体流过的通道，以使热量在所述电池单体的该端与流经所述一个或多个通道的液体之间传递；及覆盖部件，其与通道部件耦合，以使所述一个或多个通道被密封，除所述至少一个液体进口和所述至少一个液体出口外。在一些实施例中，所述一个或多个第一开口和所述一个或多个通道形成于所述通道部件的第一表面，其中所述通道部件包括与集电元件热耦合的第二表面，以使热量在所述集电元件与流经所述一个或多个通道的液体之间传递。在一些实施例中，所述通道部件进一步包括形成于所述第二表面上的凹陷，其中，所述凹陷用于容纳所述集电元件。在一些实施例中，所述通道部件进一步包括形成于所述第二表面上的第二开口，其中，所述第二开口小于所述第一开口，且所述第二开口与所述第一开口及所述电池单体的第一端对齐。所述通道部件可以通过由胶粘、超声波焊、热板焊接和振动焊组成的组中的一种方法密封至覆盖部件。