[发明专利]具有热交换器的电池系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2008年11月12日提交的美国临时专利申请No.61/114,009、2009年1月9日提交的美国临时专利申请No.61/143,707以及2009年4月15日提交的美国临时专利申请No.61/169,649的权益和优先权，在这里以引用的方式将其全部公开并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及电池和电池系统领域。更具体而言，本申请涉及可以在车辆应用中使用以提供用于所述车辆的动力的至少一部分的电池和电池系统。

背景技术

与使用内燃机的更加传统的以气体作为动力的车辆相比，动力的全部或者一部分使用电力的车辆(例如，电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插入式混合动力电动车辆(PHEV)等等，统称为“电动车辆”)可以提供多个优点。例如，与使用内燃机的车辆相比，电动车辆可以产生较少的不期望的排放物并且可以表现出更大的燃油效率(并且在一些情况下，这种车辆可以完全不使用汽油，如某些类型的PHEV的情况)。

随着电动车辆技术不断进步，需要对于这种车辆提供改善的功率源(例如，电池系统或者模块)。例如，在不需要对电池进行重新充电的情况下期望增加这种车辆可以行驶的距离。还期望改善这种电池的性能并且降低与电池系统相关的成本。

继续开发的一个改善方面是电池化学性方面。早期的电动车辆系统采用镍金属混合(NiMH)电池作为动力源。随着时间的过去，不同的添加剂和修改改善了NiMH电池的性能、可靠性和实用性。

最近，制造商已经开始研究可以在电动车辆中使用的锂离子电池。使用锂离子电池对于车辆应用来说具有几个优点。例如，锂离子电池比NiMH电池具有较高的电荷密度和特定功率。另一方面，锂离子电池可以在存储相同电荷量的同时比NiMH电池更小，这能够允许电动车辆的重量和空间节省(或者可选地，该特征可以允许制造商在不增加车辆重量或者由电池系统占用的空间的情况下对该车辆提供更大的功率量)。

通常已知的是锂离子电池与NiMH电池不同地操作并且可能表现出与NiMH电池技术中所表现的不同设计和工程挑战。例如，锂离子电池与相当的NiMH电池相比较会更易于受到电池温度变化的影响，并且因而会在车辆操作期间使用系统来调节锂离子电池的温度。锂离子电池的制造也表现出对于该电池化学性独特的挑战，并且正在研究新的方法和系统来解决这样的挑战。

期望提供一种用于在电动车辆中使用的改善的电池模块和/或系统，其解决了与在这种车辆中使用的NiMH和/或锂离子电池相关联的一个或者多个挑战。还期望提供一种电池模块和/或系统，其包括通过浏览本公开将变得显而易见的有利特征中的一个或者多个。

发明内容

根据示范性实施例，一种电池模块包括沿第一行以及与所述第一行偏离的第二行布置的多个电化学电池单元。所述电池模块还包括热交换器，所述热交换器被配置成允许流体流经所述热交换器。所述热交换器被设置在所述第一行的电池单元和第二行的电池单元之间并且具有与所述第一行的电池单元和第二行的电池单元中的电池单元互补的形状，使得所述热交换器的外表面接触所述多个电化学电池单元中的每一个的一部分。所述热交换器被配置成使所述流体在入口和出口之间传输(route)，使得所述流体的流动路径包括多个相邻的流体流动段。

附图说明

图1是根据示范性实施例包括电池模块的车辆的透视图。

图2是根据另一示范性实施例包括电池模块的车辆的剖视示意图。

图3是根据另一示范性实施例包括多个电池模块的电池系统的俯视图。

图4A是根据示范性实施例的电池模块的透视图。

图4B是图4A所示的电池模块的端视图。

图4C是图4A所示的电池模块的侧视图。

图4D是图4A所示的电池模块的俯视图。

图5A是根据另一示范性实施例的电池模块的透视图。

图5B是图5A所示的电池模块的端视图。

图5C是图5A所示的电池模块的侧视图。

图5D是图5A所示的电池模块的剖面俯视图，示出了根据示范性实施例的多个电化学电池单元。

图6是图5A所示的电池模块的部分分解图。

图7A是根据另一示范性实施例的电池模块的透视图。

图7B是图7A所示的电池模块的端视图。

图7C是图7A所示的电池模块的侧视图。

图7D是图7A所示的电池模块的俯视图。