[发明专利]用于汽车电池温度管理的电池盒

说明书

一种电池盒，其支撑一个或多个电池单元的结构和确保一个或多个电池单元的热管理，允许对所述电池单元环境进行温度控制以确保其最优运行条件，该电池盒包括至少一个铝中空型材，其中所述铝中空型材包括至少两个腔室，其中至少一个腔室填充有具有熔点T1_F的第一相变材料并且至少一个腔室填充有具有熔点T2_F的第二相变材料，其中T1_F>T2_F。

技术领域

本发明涉及一种电池盒或电池组封装件，其包括至少一个填充有至少两种不同的相变材料的铝中空型材。更具体而言，本发明涉及一种电池盒，其能够在满足机械碰撞管理目标的同时通过被动冷却或热缓冲借由相变来保持最优温度范围。

背景技术

电动车辆的开发为汽车制造商带来一些挑战。具体而言，汽车中的电池单元的外壳意味着例如对于以下方面的特定考虑：防止电解液从电池单元的任何泄露的密封性、在冲击情况下抵抗以确保电池单元完整性、热管理或轻质最优化。通过电池盒或者电池组或电池封装件可以确保于此。通常，用于至少一个电池的电池盒包括一个底面或底板和一个框架，该框架包围该电池。优选地，所述电池盒包括一个封闭件。

电池单元本应该被保护免于损坏和冲击。当被损坏时，意味着更换电池单元，这是昂贵的并且在短路或电解液泄露的情况下还会导致危险的处境。

热管理对于电动车辆的良好性能也是至关重要的。可充电电池的运行寿命大大取决于电池单元在其运行寿命期间的温度。为了获得电池单元的可能的最长运行寿命，它们的运行温度在运行期间应被保持在一定的温度范围内，通常在5℃至70℃之间。

对电池单元进行再充电或放电产生热能，该热能必须尽可能有效地从电池传导，以避免70℃以上的过高温度。另外，在某些情况下，必须可以对电池单元进行预热，以使它们达到期望的运行温度，通常在5℃以上。

用于电池单元运行的优选温度范围是20℃至40℃之间的温度范围。

US20120148881涉及一种电池冷却电池盒。电池冷却电池盒包括电池阵列和多个热管。热管包括型材挤出件，该型材挤出件具有形成在其中的多个中空管。每个热管包括蒸发器部分和冷凝器部分。传热流体设置在多个中空管内。蒸发器部分设置在电池阵列内的相继的电池之间。冷凝器部分设置在电池阵列的外部并暴露于散热器。

US20160111761公开了一种用于电池模块中的电池单元的封装和热管理的电池盒。该电池模块包括至少一个挤出的铝或铝合金型材，其设置有多个彼此间隔布置的热传递翅片。多个电池单元被安装在所述至少一个型材中，与热传递翅片热接触。热传递介质被布置成与所述至少一个型材热接触，使得热能通过所述铝或铝合金型材传导(从电池单元传导到所述热传递流体/从所述热传递流体传导到电池单元)。

EP2468609公开了一种用于与车辆一起使用的吸收和分配侧撞击能量的电池盒，该电池盒利用电池组封装件，该电池组封装件包括多个横向构件，所述横向构件横向于电池组封装件，并且当车辆的第一侧或第二侧接受侧撞击时，吸收和分配接受到的载荷的至少一部分。一个或多个横向构件内的腔可以是未填充的或填充有高熔融温度、低热传导率的材料(例如，玻璃纤维或类似材料)。替代地，横向构件内的腔可以包括液体(例如，水)，液体是停滞的或流动的。

US20130084487公开了一种电池和电池盒，该电池盒通过使用铝材料和相变材料来改善电池的散热能力，所述相变材料能够根据温度通过相变来保持合适的温度，以防止电池在性能方面劣化。更具体地，电池盒具有顶壳和底壳作为用于容纳电池单元的电池单元壳。顶壳和底壳彼此粘附，顶壳和底壳中的任一个或两个包括：顶片材板，其以预定间隔重复地起伏，以形成待被填充有相变材料的多个单向延伸的凸部；底片材板，其以扁平形状形成并且粘附到顶片材板上；以及填充在凸部和底片材板之间的相变材料。

发明内容