具有堆叠框架的蓄电池热系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及蓄电池组组件。每个组件包括蓄电池单元和冷却翅片组件，所述冷却翅片组件定位成与蓄电池单元热连通，用于热冷却蓄电池单元。所述冷却翅片组件包括限定柔顺结构的大致平面冷却翅片和沿冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部。散热器和框架结构容纳蓄电池单元和冷却翅片组件，从而在冷却翅片组件和蓄电池单元设置在框架结构中后，冷却翅片组件的足部的基本所有平坦表面都对齐，以限定与散热器热接合的大致平面表面。还描述具有蓄电池组组件的车辆推进系统和组装蓄电池组组件的方法。
【专利说明】具有堆叠框架的蓄电池热系统
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及蓄电池，且更具体地涉及带有结构部件和模块堆叠框架的蓄电池热系统，以改进蓄电池热系统的可制造性和稳固性。
【背景技术】
[0002]当前的基于蓄电池的车辆推进系统是由多个蓄电池模块构成的蓄电池组的形式，其中每个继而由一个或多个蓄电池单元构成，其可传输电流，用于机动车的原动力。在该上下文中，术语“原动力”描述能够不只是提供另一动力源(例如，内燃发动机)的起动动力的蓄电池组；其包括能够提供足以以其所设计相一致的方式推进车辆的持续功率的蓄电池组。
[0003]这种系统的示例在图1中示出。以部分分解图示出了采用多个蓄电池模块10的蓄电池组I形式的车辆推进系统。取决于期望功率输出，多个蓄电池模块10可以组合为组或部段100 ;其可以对齐以由共同托架200支撑，托架200还可以用作冷却剂软管300的支撑，冷却剂软管300可以在可期望补充冷却的配置中使用。除了给多个蓄电池模块10提供支撑之外，托架200和隔板400可支撑其它模块，例如电压、电流和温度测量模块500。显示了独立蓄电池单元35设置在一个蓄电池模块10内，也通过子模块600示出了其盖。在一个典型示例中，蓄电池组I可包括大约200个独立蓄电池单元35。这种系统在题为“BatteryThermal Interfaces with Microencapsulated Phase Change Materials for EnhancedHeat Exchange Properties”且于 2012 年 10 月 11 日公开的美国公开 2012/0258337 Al 中描述，其通过参考引入本文。
[0004]在图2A和2B中示出了具有互锁结构部件的蓄电池热系统。蓄电池热系统包括具有模块基底55和散热器60的模块。模块基底55包含蓄电池单元35和沿蓄电池单元35的边缘设置的实心翅片组件70。实心翅片组件70包括由膨胀单元90环绕且插入到足部95中的一对实心翅片85。实心翅片组件70的设计允许变形，因而允许单元公差和膨胀管理。足部95在相对端部上具有互锁轮廓110，115。一个足部上的轮廓与下一足部上的相对轮廓互锁。当蓄电池单元35和实心翅片组件70设置时，足部95上的互锁轮廓110，115彼此互锁，从而形成散热器60可以容易附连的表面。实心翅片组件70将蓄电池单元35中产生的热量传导给散热器60,散热器60安装在模块基底55的至少一侧上(通常两侧上)。模块基底55可以根据需要由端板75和支架80保持在一起。足部95与散热器60接触。接触可以是直接的，从而足部95触碰散热器60，或者是间接的，其中，在足部95和散热器60之间存在材料层。
[0005]由于沿相邻结合足部95形成的柔性接头，实心翅片组件70的设计允许由于堆叠实心翅片组件的塔架引起的变形，其可能沿其长度弯曲，从而形成香蕉或蛇形状。这种系统在题为“Battery Thermal System with Interlocking Structure Components，，且于2012年5月3日公开的美国公开2012/0107649 Al中描述，其通过参考引入本文。虽然这种系统对于其预期目的工作良好，但是本发明人已经确定该折曲趋势可能引起热接触损失和蓄电池热系统的热性能的有关降低。
【发明内容】
[0006]针对上述【背景技术】，本公开涉及改进可制造性和稳固性，降低成本和确保对齐，且限定具有模块堆叠框架结构的蓄电池热系统的模块长度和将蓄电池热系统与模块堆叠框架结构组装的方法。
[0007]本公开的一个方面是用于机动车的蓄电池组组件。在一个实施例中，所述蓄电池组组件可包括多个蓄电池单元和多个冷却翅片组件。所述冷却翅片组件中的每个可定位成与蓄电池单元中的至少一个热连通，用于热冷却蓄电池单元中的至少一个。所述冷却翅片组件可包括在其中限定柔顺结构的至少一个大致平面冷却翅片和沿冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部。散热器和框架结构，所述框架结构包括配置成容纳蓄电池单元和冷却翅片组件的结构部件，从而在冷却翅片组件和蓄电池单元设置在框架结构中后，冷却翅片组件的足部的基本所有平坦表面都对齐，以限定与散热器热接合的大致平面表面。
[0008]本公开的另一方面是用于机动车的车辆推进系统，具有包括多个蓄电池单元的蓄电池组组件。所述车辆推进系统可包括多个冷却翅片组件，所述冷却翅片组件中的每个定位成与蓄电池单元中的至少一个热连通，用于热冷却蓄电池单元中的至少一个。所述冷却翅片组件可包括在其中限定柔顺结构的一对大致平面冷却翅片和沿冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部。散热器和框架结构，所述框架结构包括配置成容纳蓄电池单元和冷却翅片组件的结构部件。所述框架结构的结构部件可包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖，从而在冷却翅片组件设置在框架结构中后，冷却翅片组件的足部的基本所有平坦表面都对齐，以限定与散热器热接合的大致平面表面。
[0009]本公开的另一方面是一种组装用于机动车的蓄电池组组件的方法，其中，所述蓄电池组组件可包括多个蓄电池单元和多个冷却翅片组件。所述冷却翅片组件中的每个可包括在其中限定柔顺结构的至少一个大致平面冷却翅片和沿冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部。散热器和框架结构，所述框架结构包括结构部件。所述框架结构可包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖。所述方法可包括:在框架结构中堆叠冷却翅片组件，与蓄电池单元中的至少一个热连通,其中，冷却翅片组件的相对边缘上的足部在框架结构的外侧上插槽(slot)，从而得到平坦表面和在冷却翅片组件的相邻足部之间的空间。用端盖压缩冷却翅片组件和蓄电池单元，直到端盖在顶部结构框架上降至最低。将散热器附连到足部的平坦表面，从而确保冷却翅片组件和散热器之间的最大大致平面接触，用于蓄电池组组件的热冷却。
[0010]方案1.一种用于机动车的蓄电池组组件，所述蓄电池组组件包括:
多个蓄电池单元；
多个冷却翅片组件，所述多个冷却翅片组件中的每个定位成与所述多个蓄电池单元中的至少一个热连通，用于热冷却所述多个蓄电池单元中的至少一个，所述多个冷却翅片组件中的每个包括在其中限定柔顺结构的至少一个大致平面冷却翅片和沿所述至少一个冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部；
散热器；和
框架结构，所述框架结构包括配置成容纳所述多个蓄电池单元和所述多个冷却翅片组件的结构部件，从而在所述多个冷却翅片组件和所述多个蓄电池单元设置在所述框架结构中后，所述多个冷却翅片组件的所述足部的基本所有所述平坦表面都对齐，以限定与所述散热器热接合的大致平面表面。
[0011]方案2.根据方案I所述的蓄电池组组件，还包括在所述足部的所述平坦表面和所述散热器之间的热界面材料层。
[0012]方案3.根据方案2所述的蓄电池组组件，其中，所述热界面材料层包括粘合剂，以将所述足部的所述平坦表面和所述散热器紧固。
[0013]方案4.根据方案I所述的蓄电池组组件，其中，所述至少一个冷却翅片包括设置在所述至少一个冷却翅片的每个相对边缘上的足部。
[0014]方案5.根据方案4所述的蓄电池组组件，其中，所述至少一个冷却翅片的相对边缘上的所述足部与所述框架结构对齐，以限定所述蓄电池组组件的长度且确保平行性。
[0015]方案6.根据方案I所述的蓄电池组组件，其中，所述框架结构的所述结构部件包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖。
[0016]方案7.根据方案I所述的蓄电池组组件，其中，所述冷却翅片组件包括设置在膨胀单元的相对表面上的一对冷却翅片，其中，所述膨胀单元是泡沫层或片簧。
[0017]方案8.根据方案I所述的蓄电池组组件，其中，在容纳在所述框架结构内的所述多个冷却翅片组件的相邻足部之间形成空间。
[0018]方案9.根据方案8所述的蓄电池组组件，其中，所述空间是大约0.1 mm。
[0019]方案10.根据方案I所述的蓄电池组组件，其中，所述至少一个冷却翅片的所述柔顺结构是V型轮廓部段，其允许所述至少一个冷却翅片和所述足部的灵活宽度公差以与所述框架结构对齐。
[0020]方案11.根据方案I所述的蓄电池组组件，其中，所述至少一个冷却翅片的所述柔顺结构是开口，其允许所述至少一个冷却翅片和所述至少一个足部的宽度公差以与所述框架结构对齐。
[0021]方案12.—种用于机动车的车辆推进系统，具有包括多个蓄电池单元的蓄电池组组件，所述系统包括:
多个冷却翅片组件，所述多个冷却翅片组件中的每个定位成与所述多个蓄电池单元中的至少一个热连通，用于热冷却所述多个蓄电池单元中的至少一个，所述多个冷却翅片组件包括在其中限定柔顺结构的一对大致平面冷却翅片和沿所述对冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部；
散热器；和
框架结构，所述框架结构包括配置成容纳所述多个蓄电池单元和所述多个冷却翅片组件的结构部件，其中，所述框架结构的所述结构部件包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖，从而在所述多个冷却翅片组件设置在所述框架结构中后，所述多个冷却翅片组件的所述足部的基本所有所述平坦表面都对齐，以限定与所述散热器热接合的大致平面表面。
[0022]方案13.根据方案12所述的车辆推进系统，还包括在所述足部的所述平坦表面和所述散热器之间的热界面材料层。
[0023]方案14.根据方案12所述的车辆推进系统，其中，所述多个冷却翅片组件包括的所述对冷却翅片设置在膨胀单元的相对表面上，其中，所述膨胀单元是泡沫层或片簧。[0024]方案15.根据方案12所述的车辆推进系统，其中，所述对冷却翅片的所述柔顺结构是V型轮廓部段，其允许所述对冷却翅片和所述足部的灵活宽度公差以与所述框架结构对齐。
[0025]方案16.根据方案12所述的车辆推进系统，其中，所述对冷却翅片的所述柔顺结构是开口，其允许所述对冷却翅片和所述足部的宽度公差以与所述框架结构对齐。
[0026]方案17.—种组装用于机动车的蓄电池组组件的方法，其中，所述蓄电池组组件包括:多个蓄电池单元；多个冷却翅片组件，所述多个冷却翅片组件中的每个包括在其中限定柔顺结构的至少一个大致平面冷却翅片和沿所述至少一个冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部；散热器；和框架结构，所述框架结构包括结构部件，所述框架结构包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖，所述方法包括:
在所述框架结构中堆叠所述多个冷却翅片组件，与所述多个蓄电池单元中的至少一个热连通，其中，所述多个冷却翅片组件的相对边缘上的所述足部在所述框架结构的外侧上插槽，从而得到所述平坦表面和在所述多个冷却翅片组件的相邻足部之间的至少一个空间；
用所述端盖压缩所述多个冷却翅片组件和所述多个蓄电池单元，直到所述端盖在所述顶部结构框架上降至最低；以及
将所述散热器附连到所述足部的所述平坦表面，从而确保所述多个冷却翅片组件和所述散热器之间的最大大致平面接触，用于所述蓄电池组组件的热冷却。
[0027]方案18.根据方案17所述的方法，还包括在所述足部的所述平坦表面和所述散热器之间的热界面材料层。
[0028]方案19.根据方案17所述的方法，其中，所述多个冷却翅片组件包括设置在膨胀单元的相对表面上的一对冷却翅片，其中，所述膨胀单元是泡沫层或片簧。
[0029]方案20.根据方案17所述的方法，其中，所述至少一个冷却翅片的所述柔顺结构是V型轮廓部段，其允许所述至少一个冷却翅片和所述足部的灵活宽度公差以与所述框架结构对齐。
[0030]方案21.根据方案17所述的方法，其中，所述至少一个冷却翅片的所述柔顺结构是开口，其允许所述至少一个冷却翅片和所述足部的宽度公差以与所述框架结构对齐。
[0031]参考以下说明和所附权利要求将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]虽然说明书用具体地指出和明确地要求保护本公开的权利要求结束，但是相信本公开将根据以下说明结合附图更好地理解，在附图中:
图1是现有技术车辆推进系统的图示；
图2A和2B是具有互锁结构部件的现有技术蓄电池热系统的图示；
图3是根据本公开的方面的模块化堆叠框架结构的图示；
图4A是根据本公开的方面的图3的模块化堆叠框架结构的图示，其中，放置多个冷却翅片组件中的第一个以组装蓄电池组组件；
图4B是图4A的蓄电池组组件的横截面图； 图4C是将多个蓄电池单元中的第一个放置在图4A的第一冷却翅片组件上的进一步图
示；
图4D是具有冷却翅片组件和蓄电池单元的整个交替堆叠体的蓄电池组组件的进一步图示；
图4E是图4D的蓄电池组组件的进一步图示，其中，端盖到位；
图4F是图4E的蓄电池组组件的进一步图示，散热器附连到冷却翅片组件的足部；
图5是图4F的蓄电池组组件的拆分横截面图，示出了两种不同方式以促进冷却翅片组件和散热器之间的完全接触；
图6A是根据本公开的方面的冷却翅片组件的分解图；
图6B是根据本公开的方面的图6A的冷却翅片组件的图示；和 图7是根据本公开的另一方面的冷却翅片组件的图示。
【具体实施方式】
[0033]现在将不定期地参考具体实施例描述本公开的特征和优势。然而，本公开可以以不同形式实施，且不应理解为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开是透彻和完整的且将本公开范围完全传达给本领域技术人员。
[0034]新设计提供带有模块堆叠框架结构的简单、更稳固的蓄电池热系统，其简化制造，降低成本，确保在不变形的情况下冷却翅片组件对齐，且限定蓄电池热系统的长度。
[0035]由于模块化堆叠框架结构允许框架结构两侧上的相邻冷却翅片组件之间的确保对齐以由于冷却翅片的柔顺结构而具有平坦平滑表面，以给冷却翅片组件提供灵活宽度公差，而没有蓄电池热系统的任何变形，因而堆叠过程简单，从而制造更容易。同样，由于框架结构允许在没有变形的情况下的平坦平滑表面，这是由于多个冷却翅片组件彼此对齐从而形成平坦界面表面，因此，优化冷却翅片组件和散热器之间的热连接。通过“冷却翅片”，我们指的是在蓄电池单元之间的冷却翅片组件中没有冷却通道(因而没有冷却剂循环)。因而，设计提供较低材料、制造和保修成本。
[0036]在一个实施例中，蓄电池热系统包括用于机动车的蓄电池组组件15，可包括多个蓄电池单元40和多个冷却翅片组件30，其中，所述多个冷却翅片组件30定位成与所述多个蓄电池单元40热连通，用于热冷却蓄电池组组件15。冷却翅片组件30可包括:至少一个冷却翅片36，其中，冷却翅片36可包括柔顺结构，或者可选地包括柔顺结构的一对冷却翅片36 ;和在冷却翅片组件30的至少一个边缘或侧面上的足部32，或者可选地设置在冷却翅片组件30的每个相对边缘或侧面上的足部32，使得足部32在其每个端部上具有平坦表面33。冷却翅片组件30还可以包括设置在膨胀单元34的相对表面上的一对冷却翅片36。膨胀单元34可包括泡沫层或片(如图所示)或者可选地金属片簧。冷却翅片36的柔顺结构是V型轮廓部段38，其可允许冷却翅片36和足部32的灵活宽度公差，以与模块化堆叠框架结构20对齐。可选地，冷却翅片36的柔顺结构是开口 39，其可允许冷却翅片36和足部32的灵活宽度公差，以与框架结构20对齐。
[0037]框架结构20可包括配置成容纳所述多个蓄电池单元40和所述多个冷却翅片组件30的结构部件。框架结构20的结构部件可包括:顶部结构框架22，带有在其上形成的至少一个肋26和顶部垫片28 ;底部结构框架23和端盖24。框架结构20确保冷却翅片组件30和所述多个蓄电池单元40的对齐，且限定蓄电池组组件的长度。在一个形式中，框架结构20由塑料或相关材料制成。冷却翅片组件30的至少一个侧面或相对边缘上的足部32可以与框架结构20对齐，从而在其上限定平坦表面33。由容纳在框架结构20的结构部件内的所述多个冷却翅片组件30的足部32形成的平坦表面33确保蓄电池组组件15的平行性，而不引起变形，如图4D至4F所示。
[0038]散热器50在所述多个冷却翅片组件30的至少一个侧面或相对侧面上联接到足部32的平坦表面33，以限定与散热器50热接合的大致平面表面。热界面材料(TIM)层52可应用在足部32的平坦表面33和散热器50之间，这有助于提供良好的热接触。蓄电池组组件15中产生的热量沿冷却翅片36传导，通过足部32，经过--Μ层52且进入流动通过散热器50的冷却剂。所使用的可商业获得的TIM的示例可以来自于Sarint-Gobain, alfatecGmbH & C0.KG和3M;这些材料通常由丙烯酸聚合器、丙烯酸、硅或硅弹性体材料制成，具有的导热率在大约0.1至8.0 W/mK范围内，估计温度下降在大约O至4.7 K范围内，厚度在大约0.2至1.02 mm范围内。所使用的TIM的另一示例可以是糊状粘合剂。
[0039]冷却翅片36可以由任何合适导热材料制成，包括但不限于金属和塑料。足部32可以由能够传热的任何材料制成。合适材料包括但不限于铝。用于生产足部32的合适过程包括但不限于挤压，这允许高容量制造。足部32的形状和材料被选择，使得从蓄电池单元40到散热器50的热流在足部32和散热器50 (或者足部32、TIM层52和散热器50)之间的整个接触区域内均匀分布，而在足部32本身中没有大的温度下降。因而，没有热流集中，且足部32和散热器50 (或者足部32、--Μ层52和散热器50)之间的整个接触区域都可用于热传递。
[0040]在另一实施例中，具有蓄电池组组件15的用于机动车的车辆推进系统可包括多个蓄电池单元40，系统可包括多个冷却翅片组件30，其中，每个冷却翅片组件30可以定位成与所述多个蓄电池单元40中的至少一个热连通，用于热冷却车辆推进系统。冷却翅片组件30可包括:一对冷却翅片36。其中，该对冷却翅片36可包括柔顺结构；和在冷却翅片组件30的相对侧面或相对边缘·上的足部32，其中，足部32在其每个端部上具有平坦表面33。冷却翅片组件30还可以包括设置在膨胀单元34的相对表面上的一对冷却翅片36。膨胀单元34可包括泡沫层或片(如图所示)或者金属片簧。该对冷却翅片36的柔顺结构是V型轮廓部段38，其可允许冷却翅片36和足部32的灵活宽度公差，以与模块化堆叠框架结构20对齐。可选地，冷却翅片36的柔顺结构是开口 39，其可允许冷却翅片36和足部32的灵活宽度公差，以与框架结构20对齐。
[0041]框架结构20可包括与所述多个蓄电池单元40和所述多个冷却翅片组件30处于平面关系的结构部件。框架结构20的结构部件可包括:顶部结构框架22，带有在其上形成的至少一个肋26和顶部垫片28 ;底部结构框架23和端盖24。框架结构20的结构部件确保冷却翅片组件30和所述多个蓄电池单元40的对齐，且限定车辆推进系统的长度。其中，框架结构20由在先前实施例中所述的材料制成。冷却翅片组件30的至少一个侧面或相对边缘上的足部32可以与框架结构20对齐，从而在其上限定平坦表面33。由容纳在框架结构20的结构部件内的所述多个冷却翅片组件30的足部32形成的平坦表面33确保蓄电池组组件15的平行性，而不引起蛇形、香蕉形或上述其它相关变形。
[0042]散热器50在框架结构20内的所述多个冷却翅片组件30的相对侧面上联接到足部32的平坦表面33，以限定与散热器50热接合的大致平面表面。TIM层52可应用在足部32的平坦表面33和散热器50之间，这有助于提供良好的热接触。蓄电池组组件中产生的热量沿冷却翅片36传导，通过足部32，经过--Μ层52且进入流动通过散热器50的冷却剂。
[0043]散热器50具有冷却剂被泵送通过的通道。散热器可以通过压制两个金属片(例如，铝)且将它们钎焊或焊接在一起而形成，从而形成通道。由于散热器50位于框架结构20内的所述多个冷却翅片组件30的相对侧面上的足部32的平坦表面33上，因而每个散热器仅仅需要一个冷却剂入口和出口。这消除了每个冷却翅片多个密封件的需要，且降低系统的成本和复杂性。
[0044]在又一个实施例中，一种组装用于机动车的蓄电池组组件15的方法，其中，所述方法可包括多个蓄电池单元40和多个冷却翅片组件30。冷却翅片组件30可包括:至少一个冷却翅片36，其中，冷却翅片36可包括柔顺结构；和在冷却翅片组件30的相对侧面或相对边缘上的足部32，足部32在其每个端部上具有平坦表面33。TM层52可应用在足部32的平坦表面33和散热器50之间，这有助于提供良好的热接触。冷却翅片组件30还可以包括设置在膨胀单元34的相对表面上的一对冷却翅片36。膨胀单元34可包括泡沫层或片(如图所示)或者金属片簧。冷却翅片36的柔顺结构是V型轮廓部段38，其可允许冷却翅片36和足部32的灵活宽度公差，以与模块化堆叠框架结构20对齐。可选地，冷却翅片36的柔顺结构是开口 39，其可允许冷却翅片36和足部32的灵活宽度公差，以与框架结构20对齐。
[0045]框架结构20可包括与所述多个冷却翅片组件30和所述多个蓄电池单元40处于平面关系的结构部件。框架结构20确保冷却翅片组件30和所述多个蓄电池单元40的对齐，且限定蓄电池组组件15的长度。框架结构20包括:顶部结构框架22，带有在其上形成的至少一个肋26和顶部垫片28 ;底部结构框架23和端盖24。其中，框架结构20由在先前实施例中所述的材料制成。
[0046]在框架结构20中堆叠所述多个冷却翅片组件30，在所述多个蓄电池单元40之间热连通,其中，冷却翅片组件30的相对侧面或相对边缘上的足部32在框架结构20的外侧上插槽，从而形成平坦表面33。一旦框架结构20达到全部容量或者完全被占据，端盖24被压在堆叠的多个冷却翅片组件30和多个蓄电池单元40上，直到端盖24在顶部结构框架22上降至最低。将端盖24螺栓连接到顶部结构框架22。在容纳在框架结构20内的多个冷却翅片组件30的相邻足部32之间形成空间或间隙33。冷却翅片组件30的至相对侧面或相对边缘上的足部32可以与框架结构20对齐，从而在其上限定平坦表面33。由容纳在框架结构20的结构部件内的所述多个冷却翅片组件30的足部32形成的平坦表面33确保蓄电池组组件15的平行性，而不引起上述变形。
[0047]将散热器50在框架结构20的相对侧面上附连到足部32的平坦表面33，从而多个冷却翅片组件30和散热器50之间的最大大致平面接触有助于确保蓄电池组组件15的热冷却。
[0048]在一个实施例中，借助于至少一个夹具54和螺栓56将散热器50在框架结构20的相对侧面上附连到足部32的平坦表面33有助于确保良好的热接触。在另一个实施例中，将散热器50在框架结构20的相对侧面上附连到足部32的平坦表面33可以借助于粘合剂58完成，以确保良好的热接触。在粘合剂58是胶水或本领域技术人员已知的相关材料的情况下，粘合剂58可以用作上述--Μ层52。
[0049]现在参考附图，图3是包括结构部件的模块化堆叠框架结构20的图示，用于确保平行性和限定结构长度。框架结构20的结构部件可包括:顶部结构框架22，包括在其上的顶部垫片28和至少一个肋26 ;和底部结构框架23。顶部结构框架22可组装到底部结构框架23，或者可选地，顶部结构框架22和底部结构框架23可以组合在一起，作为单个模制部件。框架结构20的另一结构部件是端盖24。端盖24可以通过将端盖24压到顶部结构框架22顶部上且压缩直到端盖24在顶部结构框架22上降至最低且与顶部结构框架22直接接触而组装到顶部结构框架22和底部结构框架23。端盖24然后可以螺栓连接到顶部结构框架22。可以使用用于附连端盖24的本领域技术人员已知的其它手段。
[0050]图4A是蓄电池组组件15的图示，包括:模块化堆叠框架结构的结构部件，包括组装到底部结构框架23上的顶部结构框架22 ;和沿顶部结构框架22的侧面堆叠或插槽的冷却翅片组件30。冷却翅片组件30可包括:设置在膨胀单元34的相对侧面上的一对冷却翅片36，其中，所述膨胀单元是泡沫层(如图所示)或片簧；和在冷却翅片36的每个边缘或相对边缘上的足部32。冷却翅片组件30包括柔顺结构，例如开口 39，允许冷却翅片组件30的每个半部与顶部结构框架22的相应侧面独立地对齐，从而形成灵活宽度公差。可选地，冷却翅片36可包括柔顺结构，例如弹性结合部分，V型轮廓38 (现在示出)，从而允许冷却翅片组件30的每个半部相对于彼此移动，从而形成灵活宽度公差。 [0051]图4B是图4A的蓄电池组组件15的横截面图，其中，至少一个冷却翅片组件30沿顶部结构框架22的侧面、所述至少一个肋26和顶部垫片28堆叠或插槽。
[0052]图4C是蓄电池组组件15的进一步图示，包括组装到底部结构框架23上的顶部结构框架22，其中，蓄电池单元40在冷却翅片组件30沿顶部结构框架22的侧面堆叠或插槽。
[0053]图4D是蓄电池组组件15的进一步图示，包括组装到底部结构框架23上的顶部结构框架22，其中，多个冷却翅片组件30和蓄电池单元40交替地(即，冷却翅片组件、蓄电池单元、冷却翅片组件、蓄电池单元、等等)堆叠或插槽，直到框架构件20完全被占据或者达到全部容量。而本公开并不限于在框架结构20内的七个蓄电池单元40之间交替地堆叠或插槽的八个冷却翅片组件30，如图4D所示，冷却翅片组件30和蓄电池单元40的数量可取决于框架结构20的尺寸而变化。然而，其它设置是可能的，例如，在每两个蓄电池单元之间有冷却翅片组件(即，冷却翅片组件、2个蓄电池单元、冷却翅片组件、2个蓄电池单元、等等)或者在每三个蓄电池单元之间有冷却翅片组件(即，冷却翅片组件、3个蓄电池单元、冷却翅片组件、3个蓄电池单元、等等)的设置，这种差异均认为在本公开的范围内。
[0054]图4E是蓄电池组组件15的进一步图示，其中，一旦所有重复、交替部件、冷却翅片组件30和蓄电池单元40已经定位在顶部结构框架22和底部结构框架23内，端盖24就组装在重复、交替部件的顶部上且被压缩，直到端盖24在顶部结构框架22上降至最低。在堆叠或插槽在蓄电池单元40之间的每个冷却翅片组件30的相邻足部32之间形成空间或间隙37，从而形成平坦界面，这确保平行性且限定将不变形的结构长度。位于冷却翅片组件30的相对侧面上的足部32沿位于顶部结构框架22的内侧上的肋26 (未示出)滑动，从而允许在顶部结构框架22、足部32和肋26之间的大约0.1 mm的空间或间隙37，以补偿公差。
[0055]图4F是安装或联接在蓄电池组组件15的至少一个侧面(通常两个侧面)上的散热器50的进一步图示。TIM层52应用在散热器50的内表面和由所述多个冷却翅片组件30的相对侧面或相对边缘上的每个足部32限定的平坦表面33之间，以确保良好的热接触。
[0056]图5是图4F的蓄电池组组件15的拆分横截面图，其中，在左侧，散热器50借助于至少一个夹具54和螺栓56安装或联接到在散热器50的内表面和由所述多个冷却翅片组件30的相对侧面或相对边缘上的每个足部32限定的平坦表面33之间的TIM层52，以确保良好的热接触。可选地，如图所示，在右侧，散热器50借助于粘合剂58粘附到由所述多个冷却翅片组件30的相对侧面或相对边缘上的每个足部32限定的平坦表面33，以确保良好的热接触。
[0057]图6A是冷却翅片组件30的分解图，其中，至少一个冷却翅片36包括柔顺结构，例如V型轮廓38或弹性结合部分。V型轮廓38允许冷却翅片36的宽度是灵活的，从而允许补偿过大尺寸或过小尺寸的冷却翅片36以适合于框架结构20的宽度。膨胀单元34可以是例如泡沫层或片(如图所示)或者金属片簧，其中，膨胀单元34补偿单元厚度方向的单元公差和膨胀差异。至少一个足部32具有平坦表面33，其中，足部32可以是与冷却翅片组件30独立的构件，沿冷却翅片36的边缘设置。或者可选地，足部32可以是冷却翅片36 (未不出)的整体部分。
[0058]图6B是图6A的冷却翅片组件30的进一步图示，其中，包括V型轮廓38的每个冷却翅片36在相对边缘上附连到在其上具有平坦表面33的每个足部32，且每个冷却翅片36沿膨胀单元34的相对表面设置。
[0059]图7是冷却翅片组件30的图示，包括具有柔顺结构(例如，开口 39(中心的间隙))的一对冷却翅片36。该对冷却翅片36设置在膨胀单元34的相对表面上。具有平坦表面33的至少一个足部32设置在冷却翅片组件30的每个相对边缘上。具有开口 39的该对冷却翅片36允许与足部32的每个侧面独立地灵活地对齐。
[0060]应当指出，类似“优选地”、“常常”和“通常”的术语在这里并不用于限制所要求保护的本公开的范围或者并不用于暗示某些特征对于所要求保护的本公开的结构或功能是关键的、必要的或至关重要的。而是，这些术语仅旨在强调在本公开的具体实施例中可以使用或也可以不使用的可选或附加的特征。类似地，为了描述并限定本公开的目的，应当指出术语“装置”在此用于表示部件的组合和单独的部件，而不管部件是否与其它部件组合。
[0061]为了描述并限定本公开的目的，应当指出术语“大致”在此用于表示可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示的不确定性的固有程度。术语“大致”在此还用于表示在不引起所述主题的基本功能的改变的情况下定量表示可以与表述的参考不同的程度。因而，其用于表示可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示的不确定性的固有程度，参考元件或特征的设置，所述元件或特征虽然理论上将预期展现精确的对应性或性能，但是在实践中可体现稍微不精确的方面。
[0062]除非另有限定，在此使用的所有技术和科技术语具有与本公开所属领域普通技术人员通常理解的相同的涵义。在说明书中使用的措辞仅仅是为了描述具体实施例而不旨在限制。如说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文有明确其它指示。
[0063]已经详细地并参照本公开的特定实施例描述了本公开，但将显而易见的是，在不脱离在所附权利要求书限定的本公开的范围的基础上，可以做出修改和改变。更具体地说，虽然这里将本公开的一些方面标识为优选的或特别有利的，但应当预想到，本公开未必局限于本公开的这些优选方面。
【权利要求】
1.一种用于机动车的蓄电池组组件，所述蓄电池组组件包括: 多个蓄电池单元； 多个冷却翅片组件，所述多个冷却翅片组件中的每个定位成与所述多个蓄电池单元中的至少一个热连通，用于热冷却所述多个蓄电池单元中的至少一个，所述多个冷却翅片组件中的每个包括在其中限定柔顺结构的至少一个大致平面冷却翅片和沿所述至少一个冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部； 散热器；和 框架结构，所述框架结构包括配置成容纳所述多个蓄电池单元和所述多个冷却翅片组件的结构部件，从而在所述多个冷却翅片组件和所述多个蓄电池单元设置在所述框架结构中后，所述多个冷却翅片组件的所述足部的基本所有所述平坦表面都对齐，以限定与所述散热器热接合的大致平面表面。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组组件，还包括在所述足部的所述平坦表面和所述散热器之间的热界面材料层。
3.根据权利要求2所述的蓄电池组组件，其中，所述热界面材料层包括粘合剂，以将所述足部的所述平坦表面和所述散热器紧固。
4.根据权利要求1所述的蓄电池组组件，其中，所述至少一个冷却翅片包括设置在所述至少一个冷却翅片的每个相对边缘上的足部。
5.根据权利要求4所述的蓄电池组组件，其中，所述至少一个冷却翅片的相对边缘上的所述足部与所述框架结构对齐，以限定所述蓄电池组组件的长度且确保平行性。
6.根据权利要求1所述的蓄电池组组件，其中，所述框架结构的所述结构部件包括顶部结构框架、底部结构框架 和端盖。
7.根据权利要求1所述的蓄电池组组件，其中，所述冷却翅片组件包括设置在膨胀单元的相对表面上的一对冷却翅片，其中，所述膨胀单元是泡沫层或片簧。
8.根据权利要求1所述的蓄电池组组件，其中，在容纳在所述框架结构内的所述多个冷却翅片组件的相邻足部之间形成空间。
9.一种用于机动车的车辆推进系统，具有包括多个蓄电池单元的蓄电池组组件，所述系统包括: 多个冷却翅片组件，所述多个冷却翅片组件中的每个定位成与所述多个蓄电池单元中的至少一个热连通，用于热冷却所述多个蓄电池单元中的至少一个，所述多个冷却翅片组件包括在其中限定柔顺结构的一对大致平面冷却翅片和沿所述对冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部； 散热器；和 框架结构，所述框架结构包括配置成容纳所述多个蓄电池单元和所述多个冷却翅片组件的结构部件，其中，所述框架结构的所述结构部件包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖，从而在所述多个冷却翅片组件设置在所述框架结构中后，所述多个冷却翅片组件的所述足部的基本所有所述平坦表面都对齐，以限定与所述散热器热接合的大致平面表面。
10.一种组装用于机动车的蓄电池组组件的方法，其中，所述蓄电池组组件包括:多个蓄电池单元；多个冷却翅片组件，所述多个冷却翅片组件中的每个包括在其中限定柔顺结构的至少一个大致平面冷却翅片和沿所述至少一个冷却翅片的边缘限定平坦表面的至少一个足部；散热器；和框架结构，所述框架结构包括结构部件，所述框架结构包括顶部结构框架、底部结构框架和端盖，所述方法包括: 在所述框架结构中堆叠所述多个冷却翅片组件，与所述多个蓄电池单元中的至少一个热连通，其中，所述多个冷却翅片组件的相对边缘上的所述足部在所述框架结构的外侧上插槽，从而得到所述平坦表面和在所述多个冷却翅片组件的相邻足部之间的至少一个空间； 用所述端盖压缩所述多个冷却翅片组件和所述多个蓄电池单元，直到所述端盖在所述顶部结构框架上降至最低；以及 将所述散热器附连到所述足部的所述平坦表面，从而确保所述多个冷却翅片组件和所述散热器之间的最大大致·平面接触，用于所述蓄电池组组件的热冷却。
【文档编号】H01M10/625GK103855443SQ201310643910
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2012年12月5日
【发明者】A.G.安德森, K.R.斯佩特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司