[发明专利]热交换器、电池模块组件以及其制造方法

说明书

锂离子电池已经成为动力电动车辆(EV)的一种价格合理且方便的能量存储解决方案。然而，仍需要进一步的发展来提高所述动力电动车辆的性能、使用寿命和安全性，这需要更好地控制其紧密地联接的电气响应和热响应。本公开描述了一种用于电池单元的热管理的热交换器。所述热交换器包括多个平行的挤出通道，冷却剂流动通过所述多个平行的挤出通道，以提供对所述电池单元的热管理。还描述了一种电池模块组件，所述电池模块组件包括结合所述热交换器设置的所述电池单元。所述热交换器被设计成实现对所述单元的高效冷却/加热，并且为所述单元提供结构支撑。还公开了制造热交换器和电池模块组件的方法。

技术领域

本公开涉及电池模块，并且特别地，涉及电池模块的热管理。

背景技术

锂离子电池已经成为动力电动车辆(EV)的一种价格合理且方便的能量存储解决方案。然而，仍需要进一步的发展来提高动力电动车辆的性能、使用寿命和安全性，这需要更好地控制其紧密地联接的电气响应和热响应。

电池单元的电气响应和热响应高度依赖于充电率/放电率、荷电状态(SOC)、温度和健康状态(SOH)。关于温度，在高温(通常35℃)下操作电池能提高效率，但是也会加速电池单元的劣化，而低温(通常15℃)则会增加单元的内部电阻，降低所述电池单元的容量，并且还会引起劣化。因此，热管理策略对于将所述单元维持在最佳温度范围并最小化跨电池组的温度波动是至关重要的。

因此，仍然非常需要实现对电池模块的热管理的设备、系统和方法。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种用于电池单元的热管理的热交换器，所述热交换器包括：多个挤出通道组，每个挤出通道组包括至少一个挤出通道，并且其中相邻的挤出通道组彼此平行地布置并且在第一方向上间隔开第一距离，以允许将一个或多个电池单元放置在所述相邻的组之间；入口集管，所述入口集管设置在所述多个挤出通道组的第一端处，并且与所述挤出通道流体地联接；入口箱，所述入口箱与所述入口集管流体地联接，并且具有入口喷嘴以用于接收通过所述入口集管分配至所述挤出通道的冷却剂；出口集管，所述出口集管设置在所述多个挤出通道组的第二端处，并且与所述挤出通道流体地联接；以及出口箱，所述出口箱与所述出口集管流体地联接，并且具有出口喷嘴以用于排出通过所述出口集管从所述挤出通道接收的冷却剂。

在热交换器的一些方面，所述挤出通道被布置成在第二方向上在所述入口集管与所述出口集管之间延伸第二距离，所述第二距离等于一个或多个电池单元使用时的长度。

在热交换器的一些方面，所述第二距离等于至少两个电池单元使用时的长度。

在热交换器的一些方面，所述相邻的挤出通道组之间的所述第一距离等于一个或多个电池单元使用时的宽度。

在热交换器的一些方面，所述第一距离等于至少两个电池单元使用时的宽度。

在热交换器的一些方面，所述多个挤出通道组各自包括在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上对准的多个挤出通道。

在一些方面，所述热交换器还包括第一板和第二板，所述第一板和第二板设置在所述热交换器的相对侧处以在使用时包封所述多个挤出通道组和所述电池单元。

在热交换器的一些方面，所述挤出通道中的一者或多者相应地包括由内部翅片结构隔开的微通道。

在热交换器的一些方面，所述微通道的高度沿着相应的挤出通道的高度而变化。

在一些方面，所述热交换器还包括挡板，所述挡板布置在所述入口箱和所述出口箱中，以产生通过所述多个挤出通道组的所述冷却剂的不均匀流动。

在热交换器的一些方面，所述挤出通道的宽度在1mm与2mm之间。

在热交换器的一些方面，所述挤出通道由铝制成。