电池冷却和加热装置以及包含这种装置的电池的制作方法

本发明涉及电池，特别是航空领域的电池，例如安装在飞机上的电池。

更具体地，本发明涉及电池的冷却和加热，以使它们保持在可接受的温度范围之内。

具体地，本发明用于对温度敏感的锂离子电池。

背景技术：

电池必须冷却，以避免任何过热，过热可能导致热失控，从而可能导致安全问题。当电池安装在飞机上时，这个问题更为严重。

电池还必须加热，以能够在全功率或接近全功率的水平下使用它们。事实上，人们已经注意到，当锂离子电池的温度过低时，其性能会下降。

例如，当其工作温度为-10℃时，只能使用其最大容量的50％。

如今，有各种冷却和加热电池的方法。

关于冷却，在机动车辆领域，电池可以通过液压冷却系统进行冷却，冷却液在电池外壳周围循环。

这类技术自然需要提供供应和循环冷却液的网络，这增加了电池的整体质量，因此在节省质量方面减少了与使用锂离子电池相关的优势。

此外，还有基于使用风扇的冷却系统。然而，这种解决方案不能用于通常使用带有密封壳体的电池的航空领域。

关于电池的加热，目前的解决方案是基于使用筒式加热器、配备有加热电阻器的电子板或安装在在电池上方的每个单元上或安装在整个电池上的加热装置。

同样，这类技术伴随着电池组件重量的增加。

因此，本发明的目的是克服这些各种缺点。

技术实现要素：

因此，本发明的主题是一种电池冷却和加热装置，其包括板组件和加热构件，所述板组件由导热材料制成，配置为定位在电池的单元之间，所述装置设置有固定装置，所述固定装置用于安装与由导热材料制成的所述板组件接触的加热构件。

因此，具有相对简单的结构的这种装置可以在不显著增加电池质量的情况下对电池进行冷却和加热，使用定位在单元之间的板传递热量。

根据另一特征，每个板包括折叠的侧面，其宽度基本上与两个单元之间的空间对应。

每个板可以包括旨在接收加热构件的折叠的下侧或上侧。

有利地，所述装置包括两个折叠的相互相对的侧面，所述侧面配备有放气孔。

还可以设置散热片，以支承在折叠的相互相对的侧面上。

例如，加热构件包括配备有加热轨道的板。

本发明的另一个主题是一种电池，其包括电池单元组件和用于冷却和加热电池的装置，该冷却和加热装置包括板组件和加热构件，所述板组件由导热材料制成，各自布置在电池的两个单元之间，与电池的外部具有热交换关系，所述加热构件安装为与所述板组件接触。

电池可以进一步包括至少部分包围单元的壳体。

附图说明

在阅读仅通过非限制性示例和参考附图给出的以下说明后，本发明的其他目的、特征和优点将变得清楚，其中：

图1是根据本发明的配备有冷却和加热装置的电池的一般视图；以及

图2是示出图1的冷却装置的板在两个电池单元之间的定位的分解视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电池的结构，在这种情况下，电池倾向于安装在飞机上。

该电池示出为在垂直使用位置。然而，如图所示的电池的方向不受限制，因此，图1的面向底部的电池下侧可以形成电池上侧。

由一般附图标记1指定的该电池(仅示出了其主要部分)有利地由传统的锂离子单元(如2)形成，例如，在此情况下，有16个锂离子单元。这些单元具有平面结构，并且在相互间隔开的同时并排并联放置。

电池1进一步包括用于冷却单元和用于加热单元的冷却和加热装置，以使单元保持在允许的工作温度范围之内，例如，在0℃与55℃之间。

所述组件放置在例如密封的壳体(未示出)中。

正如可见的，冷却和加热装置包括由导热材料制成的板组件(如板3)，每个板放置在如电池2a与2b的两个单元之间(图2)，与电池的外部具有热交换关系。

例如，板3各自由适用于预期用途的金属制成，当需要更快地排出热量时，例如，是铝或铜。

板3各自具有与单元的形状互补的形状，以关于单元2的大的表面的实质部分甚至整体相对定位并且具有热交换关系。

例如，如图所示的，单元2以及冷却和加热装置的板3具有正方形形状。

正如可见的，板3各自安装在支撑框架4上，所述支撑框架配备有用于固定在电池上的孔，如6。

在这方面，板3各自配备有定心孔7和8，在这种情况下有两个定心孔，用于接合设置在支撑框架上的销9和10。

板3各自配备有两个折叠的垂直侧面11和12，每个侧面形成垂直于板的平面延伸的肩部。折叠的宽度对应于板插入在其之间的两个单元之间的距离。

折叠的侧面配备有放气口(gas-releasenotch)13。

每个板的下侧14也是折叠的，并同样形成垂直于板的平面的边缘。相对于板插入在电池单元之间的方向，折叠形成在板的后侧上。

由此产生的下折叠的宽度对应于两个板之间的距离。相比之下，下折叠不具有缺口或孔，以使热交换表面最大。

冷却和加热装置实际上由加热构件15完成，所述加热构件覆盖单元组件的下表面，支承倚靠在下折叠上。

该加热构件包括印刷电路板16，所述印刷电路板配备有固定孔17，所述固定孔用于将该板固定在支撑框架4上，并且该加热构件包括轨道，所述轨道形成支承在每个板的折叠下边缘14上的电阻器。

这些电阻器由电源电缆18供电。

因此，当检测到电池的工作温度过低时，加热构件通电，并且由板3的折叠边缘14回收的热量通过板传递给单元2。

单元也通过热传导进行冷却，并且回收的热量由于板的热惯性而被排出。

可以通过选择性地增加与板的折叠侧面11和12接触的散热片(sink)来增加热惯性。