[发明专利]用于能量存储单元的支架组件及其制造方法

说明书

本主题总体上涉及能量存储装置，该能量存储装置包括一个或多个具有多个能量存储单元(105)的能量存储组(100)。特别地，本主题涉及用于保持所述单元(105)的至少一个支架组件(101)以及一种制造所述支架组件(101)的方法。被配置为主动冷却所述能量存储单元(105)的所述支架组件(101)包括石墨片(106)形式的高传导材料，其在一侧上加衬相变材料，而在另一侧上加衬多个珀尔帖器件(107)。提供所述石墨片(106)确保热量均匀地从所述相变材料(104)传递至所述珀尔帖器件(107)，使得单元在整个充电和放电循环期间维持在最佳温度下。

技术领域

本主题涉及一种诸如电池的能量存储装置。更具体地，本主题涉及所述能量存储装置的支架组件及其制造方法。

背景技术

在未来几年，电池供能的电动车辆被看作是内燃机供能车辆的替代品，并且可能在未来的出行场景中起关键作用。例如，锂离子电池组由于其可再充电性、轻质和高能量密度而越来越普遍地用于汽车应用和各种商业电子设备中。然而，为了确保电池组(以下称为“能量存储组”)长时间地保持它们的电荷，必须在最佳工作温度下存储和操作所述能量存储组。将能量存储组保持在最佳温度还允许它们以更快的充电速率充电。

已知的能量存储组包括一个或多个能量存储单元，这些能量存储单元以串联或并联的方式，或者以串联和并联组合的方式彼此电连接。通常，当电流从所述能量存储组的能量存储单元中被引出(放电)时，在所述能量存储组内产生热量。同样，即使在充电期间，能量存储单元也被加热，导致整个能量存储组的加热。在电池组的放电以及充电期间产生的热量对电池组的预期寿命和性能造成严重影响。通常，当存在违反安全温度限制或制造过程引起的单元短路时，或当它们经受过充电时，能量存储单元往往进入热失控，导致能够破坏整个电池组的连锁反应并对车辆的使用者造成潜在的安全风险。

附图说明

参考附图进行详细描述。在整个附图中，相同的数字用于指代相似的特征和部件

图1是根据本主题的实施方式的能量存储装置的至少一个能量存储组的立体图。

图2是根据本主题的实施方式的所述至少一个能量存储组的分解图。

图3是根据本主题的一个实施方式的所述至少一个能量存储组的支架组件的分解图。

图4展示了对比图形表示，以示出根据本主题的实施方式的在使用和不使用石墨片的情况下对所述至少一个能量存储组的温度的影响。

图5展示了根据本发明的一个实施方式的制造所述至少一个支架组件的方法。

具体实施方式

通常，已知的能量存储装置包括至少一个能量存储组，该能量存储组包括被配置成在其中保持多个能量存储单元的至少一个支架组件。进一步地，所述至少一个支架组件通常包括由高导电性的金属制成的外壳。然而，如果所述能量存储装置的能量存储单元被保持为与所述外壳直接接触以用于导热和散热，则由于在所述一个或多个能量存储单元的充电和放电过程期间产生的热量，在所述能量存储单元与包含在所述外壳内的任何其它电气部件之间存在短路的威胁，从而由于对相邻能量存储单元的热冲击而损坏能量存储装置。这导致其可能引发火灾事故并且是潜在的安全隐患的连锁反应的开始。

已知的支架组件包括至少一个用于支撑能量存储组的所述能量存储单元的单元支架，该单元支架与相变材料(PCM)保持接触。由于相变材料(PCM)的熔化潜热高，它吸收大量的热量，同时确保其温度不会显著地升高。通常，在能量存储装置的充电和放电期间，相变材料吸收从所述能量存储单元产生的热量并且将其状态从固态变为液态。然而，由于其低导热性和差的散热性能，相变材料需要长时间来恢复其原始固态。相变材料的这种性质防止能量存储装置经受背靠背以及重复的(频繁的)充电和放电循环。