具有热管热管理的能量存储系统的制作方法
【专利摘要】一种能量存储系统包括：多个电池，每个电池具有带有阳极端子和阴极端子的第一端部、以及与第一端部相对的第二端部，电池被布置成使得第二端部被对准；对于电池中的每个电池，耦合至在第一端部处的阳极端子和阴极端子的电连接；以及具有面对第二端部的平坦蒸发表面的热管。
【专利说明】具有热管热管理的能量存储系统
【背景技术】
[0001] 能量存储系统用在各种背景中。例如，电动车辆可W具有存储在隔间内部的大量 单独的能量存储单元(例如裡离子电池），并且运一系统通常称为电池组。电池和其他存储 单元在操作期间（诸如在充电过程期间W及在电池用于例如向车辆的推进/牵引系统递送 能量时)生成热量。
[0002] 当前使用的一种冷却方法设及通过在电池底部的阳极端子W及在电池顶部的阴 极端子电连接的裡离子电池。运些电池被布置成全部具有相同的方向（例如"直立"），其中 所有相邻电池之间设置有一些间隔。该间隔便利冷却导管在电池之间运行并且与每个电池 的外表面的至少一部分接触。冷却导管有冷却剂流过，冷却剂将来自电池组内部的热能移 除到外部的某个位置，热量在此可W被安全地耗散掉。为了提供安全的冷却剂流，必须提供 到电池包内部和外部的流体连接，并且电池组内部的冷却剂路径必须可靠并且具有足够的 容量。
【发明内容】
[0003] 在第一方面，一种能量存储系统包括:多个电池，每个电池具有带有阳极端子和阴 极端子的第一端部、W及与第一端部相对的第二端部，电池被布置成使得第二端部被对准； 对于电池中的每个电池，禪合至在第一端部处的阳极端子和阴极端子的电连接；W及具有 面对第二端部的平坦蒸发表面的热管。
[0004] 实施方式可W包括W下特征中的任何或全部特征。热管具有由平坦蒸发表面和平 坦冷凝表面形成的基本上L形状。能量存储系统还包括抵着平坦冷凝表面的热传递通道，热 传递通道被配置成抛弃来自多个电池的热能或者给多个电池带来热能。存在多个热管并且 多个电池被定位在布置成至少两排的模块中，模块中的每个模块被定位在热管中的至少一 个热管上，热传递通道在两排之间延伸，并且热管的平坦蒸发表面在热传递通道的任一侧 W相反方向延伸。多个电池被定位成使得第二端部与竖直平面对准，并且平坦蒸发表面沿 着竖直平面延伸，热管还包括在平坦蒸发表面上方的水平平面中延伸的平坦冷凝表面。
[0005] 热管具有由通过平坦蒸发表面接合的第一平坦冷凝表面和第二平坦冷凝表面形 成的基本上U形状。能量存储系统还包括抵着第一平坦冷凝表面和第二平坦冷凝表面中的 至少一个平坦冷凝表面的热传递通道，热传递通道被配置成抛弃来自多个电池的热能或者 给多个电池带来热能。存在多个热管并且多个电池被定位在布置成至少两排的模块中，其 中模块中的每个模块被定位在热管中的至少一个热管上，其中热传递通道在两排之间延 伸。热管在热传递通道的每侧W相反方向延伸，并且其中热管中的每个热管沿着对应模块 的最长尺寸延伸。能量存储系统还包括抵着第一平坦冷凝表面和第二平坦冷凝表面中的至 少相对的一个平坦冷凝表面的至少一个其他热传递通道。存在多个热管并且多个电池被定 位在布置成至少两排的模块中，并且模块中的每个模块被定位在热管中的至少一个热管 上，能量存储系统还包括具有至少一个横梁(cross member)热传递通道的主热传递通道， 至少一个横梁热传递通道被配置成抛弃来自多个电池的热能或者给多个电池带来热能，其 中横梁热传递通道在模块中的相邻模块之间延伸并且抵着相邻模块的相应平坦蒸发表面。 能量存储系统还包括基本上横向于热管的热传递通道，每个热传递通道具有基本上L形状 轮廓W使得热传递通道抵着冷凝表面中的一个冷凝表面的至少一部分W及蒸发表面的至 少一部分。多个电池被定位成使得第二端部与竖直平面对准并且平坦蒸发表面沿着竖直平 面延伸，能量存储系统还包括在第一平坦冷凝表面和第二平坦冷凝表面上的基本上平坦的 热力管道。热力管道包括被配置成提供能量存储系统的冷却的顶部热力管道W及被配置成 提供能量存储系统的加热的底部热力管道。能量存储系统包括在能量存储系统的相对的较 短边缘处的基本上平行的歧管，歧管通过通常横向于歧管的热传递通道被连接，其中热管 的冷凝表面抵着热传递通道中的相邻热传递通道。能量存储系统包括在能量存储系统的相 对的较长边缘处的基本上平行的岐管，歧管通过通常横向于歧管的热传递通道被连接，其 中热管的冷凝表面抵着热传递通道中的相邻热传递通道。
[0006] 存在多个线性热管并且多个电池被定位在布置成至少两排的模块中，并且其中模 块中的每个模块被定位在线性热管中的至少一个线性热管上，能量存储系统还包括被定位 成横向于多个线性热管的热传递通道，两排被定位在热传递通道的相对侧。热传递通道在 多个线性热管的相对端部之间被定位在中途。能量存储系统还包括在多个线性热管的任一 端部处的至少一个侧面热传递通道。
[0007] 存在多个热管并且多个电池被定位在布置成至少两排的模块中，并且其中模块中 的每个模块被定位在热管中的至少一个热管上，能量存储系统还包括被定位成横向于多个 热管的热传递通道，两排被定位在热传递通道的相对侧，其中多个热管中的每个热管包括 从其中热管抵着热传递通道的线性配置的形变，形变对应于热传递通道的横截面轮廓。
[0008] 能量存储系统还包括在平坦蒸发表面与第二端部之间的电绝缘体材料。能量存储 系统还包括施加在第二端部与电绝缘体材料之间的粘合剂。电池具有柱状形状并且第二端 部是柱状形状的底部。电池被竖直地定向并且立在热管的顶部上。
【附图说明】
[0009] 图1示出了作为能量存储系统的一部分的组件的示例。
[0010] 图2示出了具有L形状的热管的能量存储系统的示例。
[0011] 图3示出了具有L形状的热管的能量存储系统的另一示例。
[0012] 图4示出了具有U形状的热管的能量存储系统的示例。
[0013] 图5示出了具有U形状的热管的能量存储系统的另一示例。
[0014] 图6示出了具有U形状的一个或多个热管的能量存储系统的另一示例，其还包括冷 却剂管。
[0015] 图7示出了具有线性热管的能量存储系统的示例。
[0016] 图8示出了具有来自图7的线性热管的能量存储系统的另一示例。
[0017] 图9示出了其中热管具有对应于热传递通道的横截面轮廓的形变的能量存储系统 的示例。
[0018] 图10示出了具有U形状的热管的能量存储系统的另一示例，其中热力管道在顶部 和底部。
[0019] 图11示出了具有U形状的热管的能量存储系统的另一示例，其中热力管道在被定 位在系统的较短边处的歧管之间延伸。
[0020] 图IlA是图11中的能量存储系统的横截面。
[0021] 图12示出了具有U形状的热管的能量存储系统的另一示例，其中热力管道在被定 位在系统的较长边处的歧管之间延伸。
[0022] 图12A是图12中的能量存储系统的横截面。
【具体实施方式】
[0023] 本文档描述通过热管提供电池或其他能量存储单元的表面冷却的系统和技术的 示例。运可W提供有用的优点，诸如：可W消除对于电池组中的内部流体连接的需要，从而 避免泄露;可W提供闭环冷却系统，该系统减小了关于整个冷却系统的压力下降损失(例如 在车辆中）；可W消除外部冷却管组件;可W提供快速流体迁移，其将电池保持在均匀的溫 度下;可W消除电池排之间的冷却管部分，从而使得能够将更多电池封装到给定空间中；并 且即使在热管内腔之一中发生破裂，仍然可W通过热管内的其他未被破坏的内腔来提供明 显的冷却/加热。
[0024] 图1示出了作为能量存储系统一部分的组件100的示例。特别地，能量存储系统包 含能量存储元件的互连阵列，运里示出了其中的两个电池102。在本示例中，电池通过一对 相对的抓斗（clamshell)(顶部抓斗104和底部抓斗106)被物理地安装和固定就位(例如到 特定扭矩值）。例如，抓斗具有暴露每个电池的相应端部的开口。在其他实施方式中，可W通 过不同的技术(诸如通过在电池之间交织的结构)来安装电池。
[0025] 在此，柔性印刷电路108覆盖和连接电池102的电气端子。在本实施方式中，柔性印 刷电路包括=个层:夹在柔性底部绝缘层112与柔性顶部绝缘层114之间的柔性传导层110。 传导层可W是均匀的金属（诸如铜）层，并且绝缘层可W是均匀的聚酷亚胺（例如 Kap化n⑧材料)层。在其他实施方式中，可W使用一个或多个其他材料来取代或结合所提 及的材料。
[0026] 在此，电池102是一种类型的可再充电电池单元，其具有在一端部处带有端子的平 坦顶部。特别地，每个电池具有中央正端子116和周围环形负端子118。例如，环形负端子可 W是沿着电池的长度延伸并且形成电池的另一端部（即本示例中的底端）的电池的主壳体 (例如电池罐体)的一部分或者安装在电池的主壳体上。
[0027] 柔性印刷电路108的图案化在底部绝缘层112中产生晶片切割区域120W使得传导 层110的暴露部分能够进行电接触，例如选择性地连接到电池的端子。在此，顶部绝缘层114 中的晶片切割区域122使得传导层110的暴露部分能够容纳如下设备:该设备在传导层和设 备交互的部分与要接合的潜在表面(例如电池102中的一个电池的端子)之间产生机电连 接。可W在进行机电接合时使用若干不同类型的设备和技术中的任何设备和技术。例如，焊 点124在此将传导层110的部分接合到各个电池的相应端子。
[0028] 仅作为一个示例，能量存储系统可W被实现为电动车辆中的推进能量源。也就是， 可W在能量存储系统中互连大量电池W形成对车辆供能的阵列(例如电池组）。在其他实施 方式中，所图示的组件也可W或者对车辆的另一方面供能，或者可W用在非车辆背景中，诸 如在静止存储装置中。
[0029] 在图示的实施例中，电池102被竖直地定向，并且被示出为立在热管126上。热管可 W连接至热管理系统(未示出）W提供能量存储系统的热管理。电池102的冷却可W使用面 对电池的蒸发端部126AW及至少一个冷凝端部126B来进行。蒸发端部可W延伸电池阵列或 其部分所需要的至少整个长度。在此，热管126在从侧面看时具有L形状，其中冷凝端部被提 升到蒸发端部上方。在其他实施方式中，热管可W具有不同的形状。作为示例而非限制，可 W提供多于一个的冷凝端部。在一些实施方式中，热管可W取而代之提供电池W及能量存 储系统的其余部分的加热。
[0030] 在本示例中，组件100具有在热管126的蒸发端部126A与电池102的底部之间的电 绝缘体层128。运一层防止热管(其可W是金属部件)与电池壳体之间的电接触。例如，可W 使用热界面材料(TIM)来使电池底部的阳极端子电绝缘同时使得能够通过相同的表面来冷 却/加热电池。在一些实施方式中，通过W下方式来制造组件：在热管上施加电绝缘体层， (例如在每个电池位置处)施加粘附剂到层的顶部上，并且然后将电池定位在层上。
[0031] 热管可W由任意合适的材料来制造。在一些实施方式中，热管可W由金属来挤压 并且具有用于相变流体的至少一个内部通道。内部通道可W具有帮助液相和/或气相的流 体的流动的一个或多个特征。例如，可W在热管内部提供沟槽、粉末和/或海绵。
[0032] 图2示出了具有L形状的热管202的能量存储系统200的示例。在本示例中，蒸发表 面202A基本上水平地被定向（例如在电动车辆的电池组内部），并且冷凝表面202B基本上竖 直地被定向。电池(例如18650类型的裡离子电池）的模块204在此被示出为被定位在热管之 一上。模块与热管之间的界面是通过需要TIM的导热接触。例如，热管可W包括附接至彼此 (例如通过焊接)的多个相邻的平行加热部分。模块可W具有比本示例中图示的更多或更少 的电池，和/或电池可W被布置成不同的配置。为了清楚起见，在此仅示出一个电池模块。能 量存储系统的实施方式可W具有任何数目的模块。
[0033] 能量存储系统200具有与热管202进行热交换的至少一个热传递通道206。在一些 实施方式中，辅助系统可W使流体(诸如冷却剂)在热传递通道内部的一个或多个通道中循 环。例如，运里描述的能量存储系统可W被合并作为电动(或混合动力)车辆中的电池组，并 且电池组外部的冷却系统然后可W冷却来自热传递通道的流体，从而从电池去除热量。
[0034] 在此，热传递通道206被提供在能量存储系统200的中部，并且模块204和其他模块 然后可W在通道的每侧被成排定位，例如在位置208中。相应热管的冷凝端部/表面在此被 定位成使得它们抵着热传递通道的侧面。因此，热管W相反方向从通道延伸。在此，模块204 被定位在其上的热管202被示出为由6个平行的热管部分组成。仅作为示例，运样的部分中 的每个部分可W包含14个单独的内部通道，每个内部通道根据热管的原理单独地操作。
[0035] 图3示出了具有L形状的热管302的能量存储系统300的另一示例。每个热管具有与 其相关联的电池模块304。电池彼此对准W使得其端部之一(例如底端或负端)面对热管的 蒸发表面302A。在本实施方式中，电池基本上水平地被定位并且蒸发表面是竖直的。然而， 热管的冷凝表面302B被提升在蒸发表面上方并且在本示例中是水平的。在一些实施方式 中，冷却表面可W由所有冷凝表面联合地形成，或者可W是被施加在其顶部的单独表面。运 样的冷却表面然后可W用于从所有电池模块去除热量。例如，冷却表面可W备有公共活动 冷却通道(类似于图2的热传递通道206);横向于冷却通道的散热器然后可W累积来自相应 冷凝表面的热量并且将该热量传输至冷却通道。
[0036] 图4示出了具有U形状的热管402的能量存储系统400的示例。也就是，每个热管具 有蒸发表面402A和两个冷凝表面402B，每个冷凝表面402B在蒸发表面的一个端部。每个热 管具有与其相关联的电池模块404。例如，本系统可W在车辆中很有用，因为U形状的热管提 供与角度变化的增加的独立性(例如当车辆正在倾斜的和/或有梯度的表面上操作时）。
[0037] 能量存储系统具有中央热传递通道406W及一个或多个侧面热传递通道408,每个 侧面热传递通道408与热管402进行热交换。在此，侧面热传递通道被提供在与中央热传递 通道相对的热管的端部。在本实施方式中，热管沿着模块404的长度被定向。例如，运一能量 存储系统可W提供有利地小的冷凝面积与蒸发面积之比，运使得冷却管能够占据电池组的 相对小的体积。
[0038] 图5示出了具有U形状的热管502的能量存储系统500的另一示例。每个热管具有蒸 发表面502A和两个冷凝表面502B，每个冷凝表面502B在蒸发表面的一个端部。每个热管具 有与其相关联的电池模块504。能量存储系统具有中央热传递通道506W及一个或多个横梁 热传递通道508,每个横梁热传递通道508与热管502进行热交换。横梁热传递通道横向于中 央通道;例如，横梁可W在其两侧等同远地延伸。传热介质(例如冷却剂)可W在热传递通道 中流动W提供与热管的热交换。在此，热管被定向为跨每个电池模块的宽度。例如，运一能 量存储系统可W提供有利地小的冷凝面积与蒸发面积之比。
[0039] 图6示出了具有U形状的一个或多个热管602的能量存储系统600的另一示例，其还 包括冷却剂管604。每个热管具有蒸发表面602A和两个冷凝表面602B，每个冷凝表面602B在 蒸发表面的一个端部。本示例示出了在能量存储系统中的电池模块606。例如，在操作期间， 热管可W朝着每个相应冷凝表面沿着蒸发表面在两个方向上传递热量。也就是，热管内部 的热流在此平行于运一附图的平面。
[0040] 运一能量存储系统还具有与热管602进行热交换的冷却剂管604。在本示例中，每 个冷却剂管具有基本上L形状的轮廓。例如，L形状的轮廓可W至少部分对应于U形状热管的 外表面。运在冷却剂管与热管之间提供了有利地大的接触表面面积，运便利了其之间的热 交换。冷却剂管604可W提供热管的可逆性(即进行加热和冷却的能力）。例如，冷却剂管的L 形状的轮廓便利在模块的冷却期间从蒸发表面602A去除热量，并且还在加热期间从冷凝表 面602B向模块递送热量。作为另一示例，本示例中的系统的形状和配置可W帮助减小诸如 在热管的沟槽没有被制造成给出有效的毛细作用力的情况下可能发生的重力问题。运一配 置还可W改善将U型热管封装在壳体或者容纳能量存储系统的其他结构内部的方式。
[0041] 冷却剂管具有一个或多个内部通道，在运些内部通道中的冷却剂可W在系统内循 环（即冷却剂可W在到附图的平面内部和外部的方向上流动）。本示例中的两个冷却剂管可 W具有在彼此相对或相同的方向上流动的冷却剂。在一些实施方式中，冷却剂管可W用于 提供可逆的热传递，使得可W根据需要来冷却或加热能量存储系统。例如，冷凝器触头在此 延伸到热管的平坦部分上并且因此也可W用于向热管中递送热量(例如从外部加热系统）， 热量然后从运里流到各个电池中。
[0042] 图7示出了具有线性热管702的能量存储系统700的示例。每个热管具有与其相关 联的电池模块704。能量存储系统具有可W有冷却剂流经其的中央热传递通道706。在此，每 个热管的端部部分702A用作蒸发区域，并且热管的中央部分702B(即靠近热传递通道)用作 冷凝区域。热管的内部通道可W在中央热传递通道处被截断，或者可W沿着热管的长度延 伸。运一能量存储系统可W提供相对大的蒸发面积与冷凝面积之比，并且可W可逆地工作 (即W提供加热而非冷却）。另外，本实施方式在体积能量密度方面可W是高效的。
[0043] 图8示出了具有来自图7的线性热管702的能量存储系统800的另一示例。该系统在 此还具有电池模块704W及中央热传递通道706。另外，该系统具有冷却剂能够流经其的一 个或多个侧面热传递通道802。例如，侧面通道可W被定位在热管的端部处。本系统可W在 车辆中是有用的，因为中央热传递通道和侧面热传递通道的位置提供与角度变化的增加的 独立性(例如当在倾斜的和/或有梯度的表面上操作车辆时）。作为另一示例，该系统可W提 供可逆的热传递，诸如用于加热电池而非冷却电池。
[0044] 图9示出了其中热管902具有对应于热传递通道906的横截面轮廓的形变904的能 量存储系统900的示例。也就是，虽然热管在此在电池单元模块位于其中的区域中通常是线 性的，然而热管在此具有形变W便使热管的冷凝端部符合热传递通道的形状。热管的内部 通道可W在中央热传递通道处被截断，或者可W沿着热管的长度延伸。例如，本系统可W提 供与对应L形状热管相比更小的冷凝面积与蒸发面积之比。
[0045] 图10示出了具有U形状的热管1002的能量存储系统1000的另一示例，其中在顶部 和底部上有热力管道。每个热管包围电池模块1004,运里为了简单起见仅示出运些模块中 的仅一个模块。热管被组织成使得系统具有横跨其宽度的4个热管W及沿着其长度的3个热 管（3组热管，每组4个热管）。在其他实施方式中可W使用其他配置和/或数目的热管。作为 示例而非限制，能量存储系统可W具有一个热管的宽度。在又一实施方式中，一个或多个热 管取而代之可W横向于能量存储系统的长度。
[0046] 在此，能量存储系统1000被布置成使得热管的更大表面（即抵着电池的非端子端 部的热管的表面)通常是竖直的。两个相对的热管表面(其抵着最外排电池的侧面)通常是 水平的。
[0047] 热力管道1006和1008分别被放置在热管的顶部和底部。每个热力管道由具有充分 导热性的材料制成W通过面对的表面从热管吸收热量或者向热管中递送热量。例如，热力 管道可W具有被配置用于使流体(例如冷却剂)在其中流动的大量内部通道。运样，热力管 道可W连接至外部冷却/加热系统(未示出），外部冷却/加热系统可W位于能量存储系统的 壳体的外部。
[004引作为第一示例，热力管道1006和1008二者可W用于通过流动的冷却剂来冷却能量 存储系统中的电池。在一些实施方式中，冷却剂在两个相应的热力管道中W相反方向流动。
[0049] 作为第二示例，热力管道1006(即在顶部)可W用于冷却电池，而热力管道1008(即 在底部)可W用于加热电池。运一配置是有利的，原因在于热管在重力的帮助下工作而非对 抗重力工作，并且因此是更高效的。在通常竖直的热管部分中，蒸汽将总是向上移动，除非 车辆方向被旋转至少90度。W上优点因此可W相对不太受到车辆方向的影响。当电池被冷 却时W及当它们被加热时，密度较小的蒸汽将向上移动（与重力相反)而流体将向下移动 (因为重力）。也就是，在操作期间，当电池(和/或系统中的其他电气设备)生成热量时，上部 热力管道可W用于通过从热管去除热能来冷却系统。相比而言，当电池(和/或能量存储系 统中的其余部分）需要被加热时(诸如在寒冷环境中操作系统之前），下部热力管道可W用 于通过向热管中引入热能来加热系统。例如，可W根据需要通过阀口（诸如电磁阀）来将冷 却/加热流体的流动引导至上部热力管道或下部热力管道。
[0050] 图11示出了具有U形状的热管1102的能量存储系统1100的另一示例，其中热力管 道1104在被定位在系统的较短边处的岐管1106和1108之间延伸。热管支撑电池模块与热力 管道相邻，为了清楚起见仅示出了其中的电池模块1110和1112。也就是，在本示例中，热力 管道平行于能量存储系统(例如电池组)的长度。
[0051] 岐管1106-1108和热力管道1104在其内部具有一个或多个通道W便利流体(例如 冷却剂)到系统各个部分的流动。例如，岐管1108可W是从至少一个入口 1114接收流体的入 口岐管，而岐管1106可W是出口岐管，其中流体通过至少一个出口 1116离开。在两个岐管之 间，流体在热力管道1104的内部通道中通过，并且在运样做时通过热管提供电池的热交换 (例如冷却）。
[0052] 图IlA是图11中的能量存储系统的横截面。特别地，电池模块1110和1112被示出为 分别被定位在热管1102A和1102B中。热管进而被定位在相应热力管道1104A、1104B和1104C 之间。例如，在操作中，来自模块1110的热量通过热管1102A被传递到热力管道1104A和 1104B中，而来自模块1112的热量则通过热管11028被传递到热力管道11048和1104(：中。一 些配置可W具有W其他方式布置的热管和/或热力管道。
[0053] 图12示出了具有U形状的热管1202的能量存储系统1200的另一示例，其中热力管 道1204在被定位在系统的较长边处的岐管1206和1208之间延伸。热管支撑电池模块与热力 管道相邻，为了清楚起见仅示出了其中的电池模块1210和1212。也就是，在本示例中，热力 管道横向于能量存储系统(例如电池组)的长度。
[0054] 岐管1206-1208和热力管道1204在其内部具有一个或多个通道W便利流体(例如 冷却剂)到系统各个部分的流动。例如，岐管1208可W是从至少一个入口 1214接收流体的入 口岐管，而岐管1206可W是出口岐管，其中流体通过至少一个出口 1216离开。在两个岐管之 间，流体在热力管道1204的内部通道中通过，并且在运样做时通过热管提供电池的热交换 (例如冷却）。
[0055] 图12A是图12中的能量存储系统的横截面。特别地，电池模块1210和1212被示出为 分别被定位在热管1202A和1202B中。热管进而被定位在相应热力管道1204A、1204B和1204C 之间。例如，在操作中，来自模块1210的热量通过热管1202A被传递到热力管道1204A和 1204B中，而来自模块1212的热量则通过热管1202B被传递到热力管道1204B和1204C中。一 些配置可W具有W其他方式布置的热管和/或热力管道。
[0056] 如本文中使用的，术语"热管"在广义上用于包括大量技术，诸如使用高传导性材 料并且具有基本上平坦的形状因子的相变热力系统。术语热管包括但不限于沟槽类型的热 管、热引脚、蒸汽腔室、热解石墨片、W及其中通过热传导和相过渡在界面之间传递热量的 其他技术。
[0057] 已经描述了大量实施方式作为示例。然而，其他实施方式也被W下权利要求覆盖。
【主权项】
1 · 一种能s；存储系统，包括： 多个电池，每个电池具有带有阳极端子和阴极端子的第一端部、以及与所述第一端部 相对的第二端部，所述电池被布置成使得所述第二端部被对准； 对于所述电池中的每个电池，耦合至在所述第一端部处的所述阳极端子和所述阴极端 子的电连接；以及 具有面对所述第二端部的平坦蒸发表面的热管。2. 根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述热管具有由所述平坦蒸发表面和平 坦冷凝表面形成的基本上L形状。3. 根据权利要求2所述的能量存储系统，还包括抵着所述平坦冷凝表面的热传递通道， 所述热传递通道被配置成抛弃来自所述多个电池的热能或者给所述多个电池带来热能。4. 根据权利要求3所述的能量存储系统，其中存在多个热管并且所述多个电池被定位 在布置成至少两排的模块中，其中所述模块中的每个模块被定位在所述热管中的至少一个 热管上，其中所述热传递通道在所述两排之间延伸，并且其中所述热管的平坦蒸发表面在 所述热传递通道的任一侧以相反方向延伸。5. 根据权利要求2所述的能量存储系统，其中所述多个电池被定位成使得所述第二端 部与竖直平面对准，并且其中所述平坦蒸发表面沿着所述竖直平面延伸，所述热管还包括 在所述平坦蒸发表面上方的水平平面中延伸的平坦冷凝表面。6. 根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述热管具有由通过所述平坦蒸发表面 接合的第一平坦冷凝表面和第二平坦冷凝表面形成的基本上U形状。7. 根据权利要求6所述的能量存储系统，还包括抵着所述第一平坦冷凝表面和所述第 二平坦冷凝表面中的至少一个平坦冷凝表面的热传递通道，所述热传递通道被配置成抛弃 来自所述多个电池的热能或者给所述多个电池带来热能。8. 根据权利要求7所述的能量存储系统，其中存在多个热管并且所述多个电池被定位 在布置成至少两排的模块中，其中所述模块中的每个模块被定位在所述热管中的至少一个 热管上，其中所述热传递通道在所述两排之间延伸。9. 根据权利要求8所述的能量存储系统，其中所述热管在所述热传递通道的每侧以相 反方向延伸，并且其中所述热管中的每个热管沿着对应模块的最长尺寸延伸。10. 根据权利要求8所述的能量存储系统，还包括抵着所述第一平坦冷凝表面和所述第 二平坦冷凝表面中的至少相对的一个平坦冷凝表面的至少一个其他热传递通道。11. 根据权利要求7所述的能量存储系统，其中存在多个热管并且所述多个电池被定位 在布置成至少两排的模块中，并且其中所述模块中的每个模块被定位在所述热管中的至少 一个热管上，所述能量存储系统还包括具有至少一个横梁热传递通道的主热传递通道，所 述至少一个横梁热传递通道被配置成抛弃来自所述多个电池的热能或者给所述多个电池 带来热能，其中所述横梁热传递通道在所述模块中的相邻模块之间延伸并且抵着所述相邻 模块的相应平坦蒸发表面。12. 根据权利要求6所述的能量存储系统，还包括基本上横向于所述热管的热传递通 道，每个热传递通道具有基本上L形状轮廓以使得所述热传递通道抵着所述冷凝表面中的 一个冷凝表面的至少一部分以及所述蒸发表面的至少一部分。13. 根据权利要求6所述的能量存储系统，其中所述多个电池被定位成使得所述第二端 部与竖直平面对准并且所述平坦蒸发表面沿着所述竖直平面延伸，所述能量存储系统还包 括在所述第一平坦冷凝表面和所述第二平坦冷凝表面上的基本上平坦的热力管道。14. 根据权利要求13所述的能量存储系统，其中所述热力管道包括被配置成提供所述 能量存储系统的冷却的顶部热力管道以及被配置成提供所述能量存储系统的加热的底部 热力管道。15. 根据权利要求6所述的能量存储系统，包括在所述能量存储系统的相对的较短边缘 处的基本上平行的歧管，所述歧管通过通常横向于所述歧管的热传递通道被连接，其中所 述热管的冷凝表面抵着所述热传递通道中的相邻热传递通道。16. 根据权利要求6所述的能量存储系统，包括在所述能量存储系统的相对的较长边缘 处的基本上平行的岐管，所述歧管通过通常横向于所述歧管的热传递通道被连接，其中所 述热管的冷凝表面抵着所述热传递通道中的相邻热传递通道。17. 根据权利要求1所述的能量存储系统，其中存在多个线性热管并且所述多个电池被 定位在布置成至少两排的模块中，并且其中所述模块中的每个模块被定位在所述线性热管 中的至少一个线性热管上，所述能量存储系统还包括被定位成横向于所述多个线性热管的 热传递通道，所述两排被定位在所述热传递通道的相对侧。18. 根据权利要求17所述的能量存储系统，其中所述热传递通道在所述多个线性热管 的相对端部之间被定位在中途。19. 根据权利要求17所述的能量存储系统，还包括在所述多个线性热管的任一端部处 的至少一个侧面热传递通道。20. 根据权利要求1所述的能量存储系统，其中存在多个热管并且所述多个电池被定位 在布置成至少两排的模块中，并且其中所述模块中的每个模块被定位在所述热管中的至少 一个热管上，所述能量存储系统还包括被定位成横向于所述多个热管的热传递通道，所述 两排被定位在所述热传递通道的相对侧，其中所述多个热管中的每个热管包括从其中所述 热管抵着所述热传递通道的线性配置的形变，所述形变对应于所述热传递通道的横截面轮 廓。21. 根据权利要求1所述的能量存储系统，还包括在所述平坦蒸发表面与所述第二端部 之间的电绝缘体材料。22. 根据权利要求21所述的能量存储系统，还包括施加在所述第二端部与所述电绝缘 体材料之间的粘合剂。23. 根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述电池具有柱状形状并且所述第二端 部是所述柱状形状的底部。24. 根据权利要求23所述的能量存储系统，其中所述电池被竖直地定向并且立在所述 热管的顶部上。
【文档编号】F28D15/02GK106030231SQ201580010300
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月25日
【发明人】R·C·莱恩, H-W·崔, J·韦恩特劳布, C·M·阿吉雷, M·里格尔, O·A·金, N·奇迪亚克, J·瓦格纳, A·E·巴顿, E·维拉纽瓦, D·罗森贝格
【申请人】特斯拉汽车公司