[实用新型]蓄电池组件

说明书

技术领域

本申请大体上涉及蓄电池和蓄电池组件，更具体而言，涉及改善蓄电池组安全性的系统。

背景技术

响应于由不断上涨的燃料价格和全球变暖的可怕后果引起的消费者要求，汽车工业慢慢地开始接受对于排放极低、效率很高的汽车的需求。尽管在该行业中的某些企业尝试通过制造更高效的内燃机来达到这些目标，但其它企业在他们的交通工具项目产品系列中使用混合驱动或全电力驱动系统。然而，为了满足消费者的期望，汽车行业必须不仅要实现更绿色的传动系，还必须在这样做的同时将性能、最大里程、可靠性、安全性和成本维持在合理的水平。

近年来，已经发生了若干起膝上型计算机内含有的或交通工具中使用的可充电蓄电池组着火的事故。结果是，影响消费者对于混合式和全电力式交通工具的信心的主要问题之一是蓄电池组失火的风险。

可充电蓄电池倾向于相对不稳定，且易于热失控，热失控是在蓄电池内部反应速度增加到导致蓄电池产生的热量比能够排放掉的还要多的程度时发生的事件。热失控可能是由于电池短路、制造缺陷、不当的电池使用或诸如在意外事故期间或在道路碎屑弄凹或刺破蓄电池组时可能遭受的损害造成的。如果在热失控事件期间反应速度和热量的产生不会减弱，产生的热量最终会变大到足以导致蓄电池和蓄电池附近的材料燃烧。因此，当正在遭受热失控的蓄电池位于包含了数十个或数百个蓄电池的蓄电池组内时，单一事件可能迅速传播到整个蓄电池组的各个部分，急剧地增大了财产损失的可能性以及对非常接近交通工具的人带来的危险。

交通工具制造商已经利用多种技术来最小化遭受热失控的蓄电池的风险和在事件发生的情况下控制事件的传播。这些技术包括用于阻挡道路碎屑对蓄电池组造成的伤害的防冲击屏蔽(ballisticshield)、检测蓄电池故障的监视器、检测热失控事件的开始的监视器，和有助于限制事件传播的先进的热管理和消防系统。尽管这些技术可以降低热失控事件的可能性，以及在热失控事件真的发生时限制热失控事件的影响，除非蓄电池和蓄电池化学性质的改进彻底消除了这样的事件，否则仍需要可以用于进一步使可能对人和财产造成的风险最小化的附加系统。本申请提供了这样的系统。

实用新型内容

本申请提供了一种蓄电池组件，其包括(i)多个蓄电池；(ii)多个母线排，定位在各蓄电池的第一端部附近，并且电连接到各蓄电池的第一和第二端子；以及(iii)多个散热器分段。关于多个蓄电池，各蓄电池的第一端部包括第一端子和第二端子。蓄电池被划分成多个蓄电池组，各蓄电池组包括该多个蓄电池的子组，蓄电池组串联地电连接。在各子组内的蓄电池并联地电连接，使得各子组维持在与其它蓄电池子组不同的电压。关于多个散热器分段，各散热器分段与相邻的电热器分段电隔离。散热器分段中的每一个热耦合到多个蓄电池组中的一个蓄电池组使得各蓄电池组中的各蓄电池的第二端部热耦接到多个散热器分段中的一个散热器分段。各蓄电池的第二端部远离第一端部。

蓄电池组件可以进一步包括(i)热耦接到多个散热器分段的冷板，和(ii)一层热界面材料，其插入在冷板和散热器分段之间，其中热界面材料是导热的且是电绝缘的。蓄电池组件可以进一步包括热耦接到冷板的至少一个冷却剂导管，其中冷却剂导管优选地耦接到蓄电池组热管理系统。冷却剂导管可以整合到冷板中，例如整合在穿过冷板的孔径内或者整合在位于冷板的表面上的槽内。插入在冷板和散热器分段之间的所述热界面材料层优选地具有至少为10¹²欧姆-厘米的电阻率。优选地，插入在冷板和散热器分段之间的所述热界面材料层的导热系数至少为0.75Wm^-1K^-1，更优选地为至少5.0Wm^-1K^-1，更加优选地为至少20.0Wm^-1K^-1。冷板可以由金属(例如，铝)构成。冷板优选具有至少为100Wm^-1K^-1的导热系数。