[发明专利]用于能量存储装置中的能量存储单元的支架结构

说明书

本发明涉及能量存储装置(200)，该能量存储装置(200)包括多个能量存储单元(204)以及适于存储所述多个能量存储单元(204)的一个或多个能量存储单元(204a)的至少一个支架结构(205)。在本发明中，所述至少一个支架结构(205)包括包覆成型至至少一个刚性框架构件(205a)的至少一个非刚性构件(205b)，从而使得所述至少一个非刚性构件(205b)包括一个或多个接收部分(400)，该一个或多个接收部分(400)尺寸被设计成在其中接收所述一个或多个能量存储单元(204)的至少一部分。

技术领域

本主题涉一种能量存储装置。更具体地，本主题涉及用于能量存储装置中的多个能量存储单元的支架结构。

背景技术

传统上，铅酸电池是对于用于内燃机的起动马达有用的能源。然而，铅酸电池的低能量密度及其无法充分散热的能力使他们成为电动汽车的不实用能源。特别地，使用铅酸电池的电动汽车在需要再次充电之前的时期短并且包含毒性材料。此外，使用铅酸电池的电动汽车加速缓慢，对深度放电的耐受性差，并且只有大约20,000英里的电池寿命。因此，包含锂离子电池的能量存储组在汽车应用和各种商用电子设备中越来越受欢迎，因为他们可充电、重量轻并且包括高能量密度。然而，在最佳操作温度下存储并操作带有锂离子电池的能量存储组对于允许电池长时间保持电量而言是非常重要的。

已知的能量存储组包括电池装置，该电池装置(battery unit)由通过串联或并联、或串联与并联的组合彼此电连接的多个能量存储单元组成。通常，电池组包括一个或多个支架结构，该支架结构由表现出出色导热性的材料制成。用于这种电池组的支架结构适于保持一个或多个能量存储单元。然而，在电池组的操作状态期间，电流流经电池以为汽车提供能量。随着电流从电池离开，在电池组中产生热。而且，在电池组的充电期间，同样在充电过程期间累积热。在电池放电以及电池充电期间产生的热导致温度上升，由此严重影响电池的预期寿命和性能。因此，当一个或多个能量存储单元进入热失控(要么通过违反安全温度限制、制造过程诱发的单元短路、过载，要么通过来自汽车碰撞的外部影响)时，所释放的能量的量可能导致邻近的能量存储单元也进入热失控，这一连锁反应破坏电池组，并且将车辆乘客置于巨大的人身危险中。

附图说明

参考附图进行详细描述。在整个附图中，相同的数字用于指代相似的特征和部件。

图1是根据本发明的一个实施方式的至少一个能量存储组的立体图。

图2是根据本发明的一个实施方式的所述至少一个能量存储组的分解图。

图3是根据本发明的一个实施方式的包括至少一个支架结构的所述至少一个能量存储组的分解图。

图4是根据本发明的一个实施方式的图3的所述至少一个能量存储组的所述至少一个支架结构的立体图。

图5是根据本发明的一个实施方式的图4的所述至少一个能量存储组的所述至少一个支架结构和多个能量存储单元的分解图。

图6是根据本发明的一个实施方式的所述至少一个支架结构的立体图,所述多个能量存储单元容纳在所述至少一个支架结构中。

具体实施方式

现有的能量存储装置包括至少一个支架结构，该支架结构配置成保持在其中的一个或多个能量存储单元。通常，所述至少一个支架结构由高导电率的金属形式的刚性构件制成。在这样的能量存储装置中，鳍片形式的冷却结构形成在所述至少一个支架结构的侧壁的至少一部分中。因此，在所述多个能量存储单元的充电和放电过程期间产生的热通过所述冷却结构有效地消散。然而，因为所述至少一个支架结构由金属(优选地由铝)制成，因而由于所述金属与所述一个或多个能量存储单元的直接接触，在所述多个能量存储单元的充电和放电过程期间产生的热致使单元与包括互连板的其他一个或多个电子部件之间电短路，由此由于对相邻单元的热冲击以及因此开始连锁反应而损坏能量存储装置。