[发明专利]能量存储器外壳

说明书

本发明提供了一种用来容纳存储器单元(302)的能量存储器外壳(202)，存储器单元(302)包括在纵向(210)上与冷却板(306)堆叠的储能电池(304)，所述冷却板(306)与所述储能电池(304)热接触，其中，所述外壳包括形成U型并具有沿所述纵向(210)的延伸长度的三个壁构件(204，206，208)，用于压缩所述外壳的装置(402，416)被设置成沿所述纵向(210)对所述外壳和所述存储器单元(302)施加力，所述外壳沿所述纵向(210)具有弹性，以使得当沿所述纵向(210)施加力时，所述外壳被压缩，并且所述冷却板(306)和所述储能电池(304)之间的接触压力受到所述弹性外壳的限制。

技术领域

本发明涉及一种用来容纳能量存储器单元的能量存储器外壳。此外，本发明还涉及一种能量存储器模块以及一种包括该能量存储器模块的电池组。

背景技术

近来，在全世界的道路上，电动车辆和混合动力车辆变得更常见了。它们都拥有一个共同的东西，就是它们都需要大而有力的可充电的能量存储器，也被称为电池组。在大多数这样的电池组中，若干个电池单元堆叠在一起以形成足以提供车辆行驶例如数十公里的能量的电池组。上述电池单元多数情况下被机械地固定到共用的机架或外壳上，以形成便于安装到车辆上的单独的单元。此外，能提供足够动力来驱动电动车辆或混合动力车辆的电池组的尺寸相对较大，由此电池单元往往被紧密地挤压在一起，以减小电池组的尺寸。

但是，大功率的电池组在运行时还会产生大量的热量。因此，需要合适的冷却系统为电池单元散热，以防止电池单元或电池组的其它部件由于过热而损坏。例如，热量可以由穿过与电池单元热接触的冷却系统中的冷却液从电池单元中带走。可选的或作为补充的，可以通过空气冷却系统来实现冷却。

具有冷却系统的电池组模块的一个例子已经被US 2013/0288098公开。该电池组模块具有平行堆叠并封闭在外壳中的电池单元。电池单元堆垛被设置在冷却板上，并且在电池单元堆垛和冷却板之间设置有可压缩的衬垫。为了电池、衬垫和冷却板之间的热接触最大化，可沿垂直于电池单元堆叠方向的垂直方向压缩电池组模块。因此，衬垫被压缩在电池和冷却板之间。

但是，如US 2013/0288098公开的那样，由于冷却板是垂直于电池单元堆叠的方向设置的，电池单元与冷却板之间的接触表面相当有限，因此热接触也就相对较弱。此外，压缩衬垫(和压缩限位衬垫)使得电池组模块相对复杂。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的一个大致目的是提供一种可改善能量存储设备的冷却性能的能量存储器外壳。

因此，根据第一方面，提供了一种用于容纳存储器单元的能量存储器外壳，该存储器单元包括沿纵向与冷却板邻接并堆叠的储能电池、与储能电池热接触的冷却板，其中能量存储器外壳包括：与存储器单元接触的三个壁构件，所述壁构件形成U型并且每个壁构件具有在纵向上的延伸长度，被设置成沿纵向在能量存储器外壳和存储器单元上施加力的用于压缩能量存储器外壳的装置，其中能量存储器外壳在纵向上具有弹性，以使得当沿着纵向在能量存储器外壳和存储器单元上施加力时，能量存储器外壳被挤压，并且冷却板和储能电池之间的接触压力受到弹性能量存储器外壳的限制。

本发明基于以下认识：改善电池单元和冷却板之间的热接触可使得电池单元的散热更有效。此外，意识到用力压缩电池单元和冷却板的堆垛可以改善热接触。为了可重复地获得这种压缩，使用弹性材料来制成外壳，以使得外壳在受力时压缩，并且随后当力解除时回弹。因此，弹性的能量存储器外壳允许能量存储器外壳在受到纵向力的时候沿纵向压缩，并且使得冷却板和储能电池之间的接触压力也随之增加。另外，当受到纵向力时，弹性的能量存储器外壳通过试图回弹到能量存储器外壳的原始形状来限制能量存储器外壳的压缩量。因此，弹性的能量存储器外壳防止存储器单元受到过大的力而损坏电池单元。而且，能量存储器外壳可以非破坏性的方式变形。因此，意识到可以通过控制压缩力来控制冷却板和储能电池之间的接触压力。