[发明专利]具有热交换装置和一体框架的电池组件

说明书

一种电池组件包括热交换装置，该热交换装置包括具有通道的第一导管和与第一导管邻接的热交换板。具有至少一个壁的一体框架构造成至少部分地封装该热交换装置。第一电极堆栈位于热交换板的第一侧，并构造成装配在由至少一个壁和热交换板的第一侧限定的第一腔内。在一个实施例中，热交换装置的第一导管嵌入至少一个壁内。在另一个实施例中，第一导管沿至少一个壁延伸，第一导管在第一腔的外部。一种形成电池组件的方法可包括形成热交换装置并接合一体框架。

引言

本发明总体上涉及电池组件和用于形成电池组件的方法。更具体地，本发明涉及具有热交换装置和一体框架的电池组件。在过去几年，纯电动车辆和混合动力车辆，例如电池电动车辆、增程式电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和燃料电池混合动力电动车辆，使用可再充电能量存储源，而且需求日益增长。许多混合动力电动车辆和纯电动车辆采用由多个锂离子电池构成的电池组件作为能量存储源。

发明内容

本文公开了一种具有热交换装置的电池组件，该热交换装置包括具有通道的第一导管和与第一导管邻接的热交换板。热交换板限定第一侧和第二侧。电池组件包括具有至少一个壁的一体框架，该壁构造成至少部分地封装热交换装置。第一电极堆栈位于热交换板的第一侧，并构造成装配在由至少一个壁和热交换板的第一侧限定的第一腔内。第一导管限定通道，该通道构造成使得流体能够在其中流动。还公开了一种形成电池组件的方法。

一体框架的至少一个壁可以包括第一壁、第二壁，以及第三壁。在一个实施例中，热交换装置的第一导管嵌入第一壁内，一体框架模制在第一导管之上(并且围绕热交换板的周边形成附加壁)。一体框架的至少一个壁可以包括第四壁。第二壁和第三壁可以包括与第一导管的相应端部重合的相应孔。在另一个实施例中，第一导管刚性地附接到一体框架的至少一个壁并沿其延伸，第一导管在第一腔的外部。热交换装置包括与热交换板邻接的第二导管。第一导管和第二导管可以分别刚性地附接到第一壁和第三壁，并沿第一壁和第三壁延伸，第一壁与第三壁相对。第一导管和第二导管可构造成在第一腔和第二腔的外部。

电池组件可以包括可操作地连接到第一电极堆栈的第一正端子和第一负端子。第一电极堆栈包括至少一个第一阳极层、至少一个第一阴极层，以及至少一个第一隔离层。第二电极堆栈可以设置在热交换板的第二侧，第二电极堆栈构造成装配在由至少一个壁和热交换板的第二侧限定的第二腔内。第二正端子和第二负端子可操作地连接到第二电极堆栈。第二电极堆栈包括至少一个第二阳极层、至少一个第二阴极层，以及至少一个第二隔离层。

第一导管可以至少部分地嵌入一体框架中，并且可以至少部分地延伸穿过热交换板。在一个实施例中，第一导管构造成连续且单一(没有分支)。在另一实施例中，第一导管包括至少部分地嵌入一体框架中的第一基部和第二基部，以及至少部分地延伸穿过热交换板的一个或多个子通道。在该实施例中，流体可以经由一个或多个子通道在第一基部和第二基部之间流动。

热交换装置的第一导管沿第一方向延伸。第一正端子和第一负端子沿第二方向延伸。在一个实施例中，第二方向垂直于第一方向。在另一实施例中，第二方向平行于第一方向。电池组件可以包括第一保护层，该第一保护层可操作地连接到至少一个壁的相应第一端面，并且构造成将第一电极堆栈气密地密封在第一腔中。第二保护层可以操作地连接到至少一个壁的相应第二端面，并且构造成将第二电极堆栈气密地密封在第二腔中。第一保护层和第二保护层可以由层压膜组成。

一种形成电池组件的方法，包括形成热交换装置，该热交换装置具有限定通道的第一导管和与第一导管邻接的热交换板，热交换板限定第一侧和第二侧。该方法包括将一体框架与热交换装置整体形成或接合，并将至少具有一个壁的一体框架构造成至少部分地封装热交换装置并提供电解质的容纳。该方法包括形成具有至少一个第一阳极层、至少一个第一阴极层以及至少一个第一隔离层的第一电极堆栈。第一电极堆栈位于热交换板的第一侧，使得第一电极堆栈装配在由至少一个壁和热交换板的第一侧限定的第一腔内。