[发明专利]通过扩散阻挡层的电池湿度控制

说明书

本发明公开通过扩散阻挡层的电池湿度控制。在本文公开了用于控制电池中湿度以减少在电池隔室中形成冷凝物的各种系统和方法。在一个实施例中，根据当前公开的系统可以包括配置成产生冷却剂流的冷却系统。电池隔室可以容纳电池并可以将电池与环境分离。冷却剂流可以穿入电池隔室中并且可以用于冷却电池。电池隔室可以包括配置成允许环境空气流进入电池隔室的通风口。扩散阻挡层可以与通风口流体联通并且配置成输送环境空气流至电池隔室。扩散阻挡层可以减少水蒸汽从环境扩散到电池隔室中。

技术领域

这个公开涉及通过在电池隔室与水蒸汽可以从其扩散到电池中的环境之间提供扩散阻挡层而控制电池隔室中的湿度的系统和方法。

背景技术

乘用车辆通常包括用于操作车辆的电气和传动系统的电池。例如，车辆通常包括配置用于向车辆起动器系统（例如起动器马达）、照明系统和/或点火系统供应电能的12V铅酸汽车电池。在电动、燃料电池（“FC”）和/或混合动力车辆中，高电压（“HV”）电池系统可以用于为车辆的电力传动系统部件（例如电驱动马达等等）供电。此外，HV电池系统可以为用在用于车辆舱室的气候控制系统中的压缩机和/或加热器供电。

各种电池系统可以包括允许环境空气进入电池系统的多个部分中的通风口。在一些实施例中，通风口可以允许空气进入或者离开电池系统，并且在电池和环境之间维持压力平衡。由环境空气承载的水可以在电池系统内冷凝。在电池系统内的冷凝物可以引起电池系统中的电路的腐蚀和/或问题。由冷凝物产生的腐蚀和/或电气问题可以导致电池系统低效、退化、永久损伤和/或电池系统的缩短的可使用寿命。

发明内容

当前公开涉及通过在电池隔室与水蒸汽从其可以扩散到电池隔室中的环境之间提供扩散阻挡层而控制电池隔室中的湿度。在一些情形中，即使没有空气流动，水蒸汽都可以由于扩散（即在电池隔室的内部和外部的蒸汽浓度差）而进入电池。

电池隔室可以收容电池，并且可以接收冷却剂流。冷却剂流可以冷却电池。冷却系统可以维持在电池隔室中的温度。在一些实施例中，电池可以包括锂离子电池或其他类型电池。

一些实施例可以包括配置成允许空气从环境进入电池隔室的通风口。在一些实施例中，隔膜可以布置在通风口之上。隔膜对于空气和/或水可以是可渗透的，但是可以阻止碎屑和/或其他异物进入电池隔室。

传入电池内部的空气可能携带来自环境的水蒸汽。输入电池内部的蒸汽的量可以取决于扩散阻力。与各种实施例一致，扩散阻挡层可以增大环境与电池内部之间的扩散阻力。在一些实施例中，扩散阻挡层可以包括配置成增大环境和电池内部之间的扩散阻力的一长度的管道或其他结构。

在一个具体实施例中，与当前公开一致的系统可以包括配置成产生冷却剂流的冷却系统。电池隔室可以收容电池并且可以分隔电池与环境。冷却剂流可以传入电池隔室中并且可以用于冷却电池。在一些实施例中，冷却剂可以是液体冷却剂。电池隔室可以包括配置成允许环境空气流进入电池隔室的通风口。可以由环境与电池隔室之间的压力差、或者由电池在其中操作的环境中的其他变化产生空气流。

扩散阻挡层可以与通风口流体联通，并且配置成将环境空气流输送至电池隔室。扩散阻挡层可以降低水蒸汽从环境扩散到电池隔室中。扩散阻挡层可以对于空气和/或液体沿着其长度是不可渗透的。

在某些实施例中，空气可渗透的隔膜可以至少部分地布置在通风口之上并且布置在电池隔室和环境之间。空气可渗透隔膜配置成允许环境空气流通过并且至少部分地阻止固体物进入电池隔室中。空气可渗透的隔膜对于液体可以是不可渗透的。扩散阻挡层的扩散阻力可以大于隔膜的扩散阻力。在一些实施例中，环境空气流可以在穿过隔膜之前穿过扩散阻挡层。在其他实施例中，环境空气流可以在穿过扩散阻挡层之前穿过隔膜。此外，该系统可以如此配置以使得空气可渗透的隔膜布置在环境与扩散阻挡层之间的边界处，或者可以如此配置该系统以使得空气可渗透的隔膜布置在扩散阻挡层与电池隔室之间的边界处。

方案1.一种用于减少在电池隔室中形成冷凝物的系统，所述系统包括：