[发明专利]接口系统以及包括其的电池系统

说明书

本公开提供接口系统以及包括其的电池系统。本发明涉及一种冷却接口系统(1)，该冷却接口系统(1)用于冷却剂接口(30)与车辆的电池单元(90)或电池模块的冷却管道(80)和/或冷却系统(84)的机械去耦。本发明还涉及用于电池单元(90)或电池模块的壳体(12)，该壳体(12)被提供有根据本发明的冷却接口系统(1)。

技术领域

本发明涉及一种液体冷却接口系统，该液体冷却接口系统将冷却剂供应件或冷却剂排放件连接到用于电池单元或电池模块的冷却系统，具体地，涉及一种液体冷却接口系统，该液体冷却接口系统能够使施加在冷却接口系统和电池单元或电池模块的壳体内部的内部冷却管道上的外力机械去耦(decoupling)。本发明还涉及用于电池单元或电池模块的壳体，该壳体包括根据本发明的冷却接口系统。

背景技术

近年来，已经开发使用电力作为运动源的用于运输货物和人员的车辆。这样的电动车辆是使用存储在可再充电电池中的能量由电动机驱动的汽车。电动车辆可以仅由电池供电，或者可以是由例如汽油发电机供电的混合动力车辆的形式。此外，车辆可以包括电动机和常规内燃机的组合。通常，电动车辆电池(EVB)或牵引电池是用于为电池电动车辆(BEV)的推进供电的电池。电动车辆的电池与启动、照明和点火电池不同，因为它们被设计为在持续的时间段上提供电力。可再充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于，它能够被反复地充电和放电，而一次电池仅提供化学能到电能的不可逆转变。低容量可再充电电池用作小型电子装置(诸如蜂窝电话、笔记本计算机和便携式摄像机)的电源，而高容量可再充电电池用作混合动力车辆等的电源。

通常，可再充电电池包括：电极组件，包括正电极、负电极和插设在正电极与负电极之间的隔板；容纳电极组件的壳体；以及电连接到电极组件的电极端子。电解质溶液被注入到壳体中以能够通过正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应对电池进行充电和放电。壳体的形状(例如圆柱形或矩形)取决于电池的预期用途。锂离子(和类似的锂聚合物)电池，通过其在便携式电脑和消费电子产品中的使用而广为人知，在开发中的最新的一组电动车辆中占主导地位。

可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成的电池模块从而提供高能量密度，特别是用于混合动力车辆的电动机驱动。也就是，取决于所需的电量并且为了实现高功率的可再充电电池，电池模块通过互连多个单位电池单元的电极端子而形成。

电池包(battery pack)是一组任意数量的(优选地，相同的)电池模块。它们可以配置为串联、并联或两者的混合，以提供所需的电压、容量或功率密度。电池包的部件包括各个电池模块以及在它们之间提供导电性的互连。

这样的电池包的机械集成要求在例如电池模块的各个部件之间以及在电池模块与车辆的支撑结构之间的适当机械连接。这些连接必须在电池系统的平均使用寿命期间保持功能正常并免损坏(save)。此外，必须满足安装空间和可互换性要求，尤其是在移动应用中。

电池模块的机械集成可以通过提供载体框架并通过将电池模块放置在其上来实现。固定电池单元或电池模块可以通过框架中的装配凹陷或通过机械互连器(诸如螺栓或螺钉)来实现。可选地，通过将侧板紧固到载体框架的侧面来限制电池模块。此外，盖板可以固定在电池模块的顶上和下面。

电池包的载体框架被安装到车辆的承载结构。在电池包将固定在车辆的底部的情况下，可以通过例如穿过电池包的载体框架的螺栓从底侧建立机械连接。框架通常由铝或铝合金制成，以降低该构造的总重量。

根据现有技术的电池系统，尽管任何模块化结构，但通常包括电池壳体，该电池壳体用作外壳以密封该电池系统免受环境影响并提供对电池系统的部件的结构保护。带壳体的电池系统通常整个地安装在它们的应用环境(例如电动车辆)中。因此，有缺陷的系统部件(例如有缺陷的电池子模块)的更换需要首先拆卸整个电池系统并去除其壳体。甚至小的和/或廉价的系统部件的缺陷也可能进而导致整个电池系统的拆卸和更换以及其单独维修。由于高容量电池系统是昂贵、大且笨重的，所以所述过程证明是繁重的，并且庞大的电池系统的储存(例如在机修师的车间里)变得困难。