专利名称：框架构件、框架组件和由其制成的电池单元组件及其制造方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种电池单元框架构件、框架组件和由其制成的电池单元组件及其制造方法。
背景技术：
本发明解决两个问题堆叠和对准用于组装及在维修中使用的多个电池单元保持框架的问题，和使用不同的冷却方法的灵活性的问题。高能量密度电池的扩大使用已经对电池技术，特别对用于这些电池的封装技术提出更高的需求，诸如锂聚合物(LiPo)电池的高能量密度电池用于各种比较新的应用，包括各种车辆应用，诸如在气电和柴电混合车辆和外接充电式电动车辆中的汽车使用。因为较大数目的、较大尺寸的电池单元必须一起被封装使用在用于这些应用中的电池模块中，所以特别适合于这些电池模块的大批量制造和组装的低成本封装技术的发展对于成功商业化该技术而言是非常重要的。以前的封装技术已经比较复杂，要求多个零件来将电池单元组装到电池模块中。 这些零件包括用于捕获电池的几个不同的塑料框架和支撑件，并且然后进一步组装包含这些零件的多个已封装的电池，包括与塑料框架和相关联框架构件的组装相结合地使用多个紧固件。它们还已经包括围绕每一个在电池模块中使用的电池的边缘或者在其全部表面之上的成型塑料凸缘或者其它特征。这种成型工序通常是不受欢迎的，由于其破坏电池单元的潜在性以及增加与成型、测试和检查这些特征相关联的材料和劳动成本。以前，已经利用将对准特征部结合到框架和相关部件中以辅助组装过程，但是由于有时这些特征繁琐的整合，特别鉴于已经得以利用以形成并且组装电池框架和模块的零件的数目，这方面已经受到限制。以前，由于在组装中涉及的大数目的部件和由此被添加到组装的复杂度，以及在这些复杂的组件中设置所需要的热耦接的同时还需要在组装中维持冷却并且减少冷却剂泄漏，在电池模块中结合冷却的需要也已经是困难的。因为与现有冷却方案相关联的复杂度，冷却系统的更改，包括改变所采用的冷却设备和方法要求电池模块的重大的重新设计。 因此，如果模块的冷却负荷高于预期，则对于冷却系统进行改变已经是困难的，这通常要求重大的工艺装置变化、冷却系统的重新限定等。因此，期望研制用于封装电池模块的、改进的部件，在对于组件提供所期成本、结构、机械、热学和其它性质的同时，所述封装电池模块具有能够更简化组装并且使用于冷却所形成的模块更具通用性的设计和材料。
发明内容
一般地说，本发明提供一种用于容纳电池单元的框架构件。所述框架构件包括具有周边壁的整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面。框架构件还包括位于附接面上的附接特征部，和位于附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于框架的对称平面与附接特征部对称相对，周边壁限定被构造成在其中以配对方式接收电池单元的开口。此外，本发明还提供一种用于容纳电池单元的框架组件。所述框架组件包括具有周边壁的第一整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于附接面上的附接特征部和位于附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于框架的对称平面与第一附接特征部对称相对，周边壁限定被构造成在其中以配对方式接收电池单元的开口。框架组件还包括具有周边壁的第二整体框架，周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于附接面上的附接特征部和位于附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于框架的对称平面与第一附接特征部对称相对，周边壁限定被构造成在其中以配对方式接收电池单元的开口。框架组件还包括具有第一侧和第二侧的冷却构件，第一侧被附接到第一框架的附接面并且覆盖第一开口，第二侧被附接到第二框架的附接面并且覆盖第二开口。进而，本发明还包括一种制造用于容纳电池单元的框架构件的方法。方法包括形成具有周边壁的整体框架，周边壁具有附接面和相反的冷却面，和位于附接面上的附接特征部，和位于附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于框架的对称平面与附接特征部对称相对，周边壁限定被构造成在其中以配对方式接收电池单元的开口。进而，本发明还包括一种制造用于容纳电池单元的框架组件的方法。方法包括形成具有周边壁的第一整体框架，周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于附接面上的附接特征部和位于附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于框架的对称平面与第一附接特征部对称相对，周边壁限定被构造成在其中以配对方式接收电池单元的开口。该方法还包括形成具有周边壁的第二整体框架，周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于附接面上的附接特征部和位于附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于框架的对称平面与第一附接特征部对称相对，周边壁限定被构造成在其中以配对方式接收电池单元的开口。方法还包括形成具有第一侧和第二侧的冷却构件。方法还包括将冷却构件的第一侧附接到第一框架的附接面，由此覆盖第一开口 ；以及将冷却构件的第二侧附接到第二框架的附接面，由此覆盖第二开口。从优选实施例的详细说明，对于本领域技术人员而言，本发明的这些和其它特征和优势将变得更加明显。在下面描述附带详细说明的附图。
图1是如本文公开的框架构件的示例性实施例的透视图；图2是沿图1的截面2-2截取的横截面视图；图3是沿图1的截面3-3截取的横截面视图；图4是沿图1的截面4-4截取的横截面视图；图5是沿图1的截面5-5截取的横截面视图；图6是沿图1的截面6-6截取的横截面视图；图7是沿图1的截面7-7截取的横截面视图；图8是图1的区域8的放大透视图；图9是图1的区域9的放大透视图10是如本文公开的冷却构件的第一示例性实施例的透视图；图11是如本文公开的框架组件的示例性实施例的前视图；图12是图11的框架组件的透视图；图13是具有在其可附接接合之前对准的、它们相应的附接特征部和互补附接特征部的、具有图1所示类型的一对框架构件的顶视图；图14是如本文公开的电池单元的示例性实施例；图15是如本文公开的框架/电池单元组件和电池模块的示例性实施例的分解透视图；图16是如本文公开的框架/电池单元组件和电池模块的第二示例性实施例的透视图；图17是沿图16的截面17-17截取的横截面透视图；图18是图17的区域18的放大横截面透视图；图19是如本文公开的冷却构件的第二示例性实施例的透视图；图20是如本文公开的框架组件的第二示例性实施例的透视图；图21是如本文公开的冷却构件的第三示例性实施例的透视图；图22是如本文公开的框架组件的第三示例性实施例的透视图；并且图23是沿图19的截面23-23截取的截面视图。
具体实施例方式参考图1-18，并且更加具体地参考图1，公开一种用于容纳电池单元100(见图 14-18)的框架构件10。框架构件10包括整体框架12、附接特征部14和互补附接特征部 16。整体框架12包括围绕框架的周边壁18。周边壁18包括附接面20和相反的冷却面22。 相反的冷却面22和附接面20限定周边壁18的相反侧。周边壁18还包括开口，所述开口通过具有适于接收电池的尺寸和形状而被构造成在其中接收电池单元100。至少一个开口 M和电池单元100被构造成配对接合。例如这可以包括围绕全部开口对或者开口 M的某些部分设置边缘26。它还可以包括围绕电池单元100的周边设置电池凸缘102，或者多个凸缘102，或者设置升高的中央部分104，或者设置多个升高的中央部分104，或其组合。整体框架12还可以包括对准特征部观，或者多个对准特征部观，诸如以升高突片 31的形式的突起30。与对准特征部观一起地，整体框架12还可以包括互补对准特征部 32，或者对应于多个对准特征部观的多个互补对准特征部32，诸如以凹进狭槽35的形式的凹部34。突起30延伸到附接面20的相邻部分之上。类似地，凹部34相对于附接面20 的相邻部分凹进。对准特征部观(诸如以升高突片31的形式的突起30)被构造成与互补对准特征部32 (诸如以凹进狭槽35的形式的凹部34)配合，来提供相邻框架构件10和它们的组装一起的对准，如在这里描述。附接特征部14和互补附接特征部16以及对准特征部观和互补对准特征部32均位于附接面20上并且关于对称平面36被对称地设置，使得相应的特征部和互补特征部在平面36的相对侧上对称地彼此相对。该布置是特别有利的， 因为通过对相应的特征部和互补特征部适当的选择和对称的布置，多个相同的框架构件10 可以如在这里进一步描述地被相互对准并且被相互附接。单一框架构件10的使用是有利的，因为它简化了对框架构件10的设计、制造和使用，包括减少为了组装框架组件、框架/电池单元组件和以在这里描述的方式利用框架构件10的电池模块所要求的不同的零件的数目。在示例性实施例中，整体框架12还可以包括沿着周边壁18位于附接面20中的电极通道38。电极通道从开口 M向外穿过附接面20延伸到整体框架12的周边。构造电极通道38的尺寸和形状(例如，宽度和长度)，包括深度，使其足以接收电池单元100的电极 106(见图14-18)。因为电池单元100的典型构造包括具有相反的极性的两个电极106，例如106+和106-，所以如在图14-18中所示的示例性实施例可以包括两个电极通道38。可替代地，为了在单一通道中接收两个电极106，可以构造单一电极通道，特别地关于它的宽度。 此外，因为框架构件10可以被构造成接收多个电池单元100，包括具有沿着不同方向向外延伸的电极106的多个电池单元100，所以附接面20可以包括相应的多个电极通道38，包括任何期望数目的电极通道38。在示例性实施例中，无论整体框架12包括单一延伸电极通道38还是多个电极通道38，类似于以上描述的对附接特征部和对准特征部的互补关系，至少两个通道可以关于对称平面36彼此相对被对称地设置，使得当两个相邻框架构件10被相互附接时，一个框架构件10的通道38与其它框架构件10的互补通道38对准，由此使通道38的厚度加倍。框架构件10可以具有任何形式使得周边壁18具有任何适当的闭合形状，包括规则或者不规则的多面体(polyhedron)、圆形、半圆形、弦形、椭圆形、半椭圆形或者其它弯曲的闭合形状。在易于制造、装填密度、多个框架构件的封装及其动态稳定性方面，特别有用的形状是规则多面体，尤其是矩形。如在图1中图示，周边壁18包括第一侧壁40和相对的第二侧壁42，在第一侧壁40的上端46和第二侧壁42的上端48之间延伸的上壁44。周边壁18还包括在第一侧壁40的下端52和第二侧壁42的下端M之间延伸的下壁50。如所指出地，周边壁18和相应的第一侧壁40、第二侧壁42、上壁44和下壁50是整体的，即，被一起形成。整体的周边壁18可以由任何适当的成形方法形成，包括各种类型的成型。可以使用工程塑料，包括热固性聚合物或者热塑性聚合物，或其组合，包括各种共聚物、填充聚合物等。适当的成型方法是注射成型。适当的工程塑料的实例是丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。参考图1-9，根据框架构件10的形状，可以使用附接特征部14和互补附接特征部 16的各种布置。如在图1中所示，附接特征部14围绕开口 M的周边延伸并且沿着上壁44 的第一部分56并且远离平面36延伸到第一侧壁42，并且此后沿着第一侧壁42向下延伸到下壁50的第一部分58，并且此后沿着下壁50的第一部分58朝向平面36延伸。类似地， 互补附接特征部16沿着上壁44的相对(参考附接特征部14)的第二部分60远离平面36 延伸，并且此后沿着第二侧壁42向下延伸到下壁50的第二部分62，并且此后沿着下壁50 的第二部分62朝向平面36延伸。理想的是附接特征部14的部分(例如，第一部分56)沿着周边壁18大体上与附接特征部14的另一部分(例如，第二部分58)相对地并且横跨开口 M大体上彼此相对地定位。从图1-9、13和15-18将会理解，该布置沿着相邻框架构件 10的壁18的周边设置至少两个相对的闭合点。来确保框架构件10相互间的可靠附接，和在它们之间电池单元100或者多个电池单元100的捕获。如在这些图中所图示的另一个理想的结构是设置围绕开口 M的周边的第一部分(诸如大约一半)延伸的附接特征部14，和围绕开口 M的周边的第二部分(诸如大约另一半)延伸的互补附接特征部16。除了与电极通道38、对准特征部28和互补对准特征部32相关联的那些部分，这种布置沿着大体上开口 M的全部周边在相邻框架构件10之间提供闭合。附接特征部14和互补附接特征部16 可以具有提供相邻框架构件10的可附接接合及其可靠附接的、任何适当的构造。这包括所有方式的凸/凹附接特征部，其中突出部分可以被与配对的或者互补的凹形部分可附接地接合。如在图1-9、12、13和15-18中并且特别地在图1_9中所图示，附接特征部14可以具有向外(参考开口 24)凸出的L形臂15并且互补附接特征部16可以包括向内(参考开口 24)凸出的L形臂17，其中(见图13)相应的L形臂15、17被构造成当相邻框架构件10被定位成彼此邻近地置放附接特征部14和互补附接特征部16(见图1 并且沿着由第一方向箭头56和第二方向箭头58示出的方向将它们挤压到一起时，在重叠和锁定布置中相互接合。特征14、16的相应的和互补的L形臂15、17被构造成根据情形向外和向内弯曲，并且骑过彼此使得向外和向内延伸的臂相互重叠并且提供它们与之相关联的框架构件10的锁定接合。为了在电池模块400的结构中使用框架构件10，有必要还在模块中包括提供冷却的元件。参考图10-18，可以通过结合冷却构件70为电池模块400提供冷却。特别地参考图10，冷却构件10可以包括导热波纹板72。波纹板72具有横跨其宽度(w)延伸的多个通道74。冷却通道74与电池模块400的其它元件，包括电池单元100和框架构件10配合以提供相应的多个冷却导管和相关联的流动路径用于诸如空气的冷却流体循环，所述冷却流体穿过电池模块400用于将其冷却。冷却构件70可以由任何适当的传导材料形成，包括各种金属和金属合金，诸如铝，以及其它导热材料，诸如各种导热聚合物或者金属聚合物复合材料。冷却构件70可以由任何适当的方法形成。当冷却构件70包括金属或者金属合金时，可以使用金属冲压来形成冷却构件70，包括冷却通道74。冷却构件70将具有足以包围开口 M的至少一个部分的尺寸和形状。在一个实施例中，如在图11、12、15和16-18中所示，冷却构件70具有足以完全地包围开口 M的尺寸和形状。如在图16-18中所示，冷却构件70被构造成被附接到框架12的冷却面22。冷却构件70可以通过在其之间形成接头附接到冷却面22。可以采用任何适当的接头，包括焊接接头、粘结接头等。可以通过超声波焊接、热超声焊接、热压板焊接、激光焊接或者粘接或其组合形成这些接头。使用将框架构件10和冷却构件70附接的离散紧固件也是可能的并且在这里考虑的接头的范围内。通过在它们之间形成接头并且在冷却构件70的任一端部处形成附接凸缘78，冷却构件70可以在上壁44和下壁50处被结合到冷却面22。冷却构件70和框架构件10还可以通过在冷却通道74和冷却面22的接触点处形成接头沿着第一侧壁40和第二侧壁42结合。在第一框架构件10附接到冷却构件70的第一表面73之后，第二框架构件10可以被结合到冷却构件70的相对的第二表面75。所采用的接头和结合方法可以与为了结合第一框架构件10和冷却构件70而采用的那些相同，或者可以采用不同的接头和结合方法。 以所述方式结合的第一框架构件10、冷却构件70和第二框架构件10提供框架组件200。 第一框架构件10和第二框架构件10使得两个构件具有被附接到冷却构件70的同一端部的相应的上壁44的定向是特别理想的，因为它提供了其中所有的电极通道38均位于框架组件200的上端202处的布置。然而，由于框架构件10的对称性质，一种可替代的布置也是可能的(未示出)，其中第一框架构件10用其被附接到冷却构件70的一端的上壁44附接，并且第二框架构件10具有被附接到冷却构件70的相对的端部的上壁，使得相应的框架构件10的电极通道38具有位于冷却构件38的相对端部的电极通道38。参考图15-18，可以使用第一框架组件200和第二框架组件200与至少一个电池单元100 —起来提供框架/电池单元组件300并且一起限定如在图15-18中图示的电池模块 400的基本元件。特别有用的布置包括具有在其之间置放的两个电池单元的第一框架组件 10、第二框架组件10，其中具有相同极性的电极朝向框架组件200的相对侧定向。置放电池单元，使得置放它们的周边凸缘102邻近边缘26。第一框架组件200和第二框架组件200 然后可以被一起挤压使得它们相应的附接特征部14和互补附接特征部16以在这里描述的方式相互接合，来将第一框架组件200和第二框架组件200固定到一起，由此在它们之间捕获该对电池单元100。在示例性实施例中，框架构件10和边缘沈和电池单元100以及它们相应的周边凸缘102彼此挤压接合，使得边缘沈对着周边凸缘102提供压缩力来将电池单元100紧固并且捕获在框架构件10内。此外，电池单元100的升高部分104位于框架构件10的开口 M内。升高部分104的表面108与冷却构件70的相应的表面并且尤其是与冷却通道74的基础部分挤压接合，使得电池表面108被热耦接到冷却构件70，所述冷却构件70邻近以促进电池单元100在电池模块400的操作期间的冷却。利用电池单元100和冷却构件70的热耦接，诸如空气的冷却流体可以穿过冷却通道74来提供增强的热传递和电池模块400的冷却。使用框架组件200来形成框架/电池单元组件300提供电池模块400的模块化结构，使得任何数目的框架组件200和电池单元100均可以以在这里描述的方式结合以制成包括任何期望数目的多个框架/电池单元组件300的电池模块400。这种高度模块性允许任何数目的电池被组装到电池模块中以提供期望的功率(kW)和能量(kW/hr)输出。特别有利的是该模块性能够在实质上不改变与电池模块400的制造相关联的工艺装置的情况下使电池模块400的结构具有任何期望的功率和能量输出。仅仅要求改变最小的工艺装置和部件，诸如提供用于各种模块构造的适当的相互连接，或者对于向各种尺寸和形状的电池模块提供冷却流体而言有必要的相关结构的改变。如从图15-18可以理解地，在电池模块400的端部402和404上，可以理想地结合模块盖体406。通过以在这里描述的方式将单一框架构件10组装到冷却元件70可以形成模块盖体。模块盖体406的使用能够以与在这里描述的关于一对框架组件200的使用来捕获在这里描述的一对电池单元100相同的方式捕获在框架组件200和盖体406之间的一对电池单元。带有相邻框架组件200的盖体406的使用提供与如在这里描述的关于该对框架组件200和电池单元100相同的冷却功能性，但是它避免在电池模块400的端部上浪费框架构件10，如果在电池模块400的端部上使用框架组件200，则将是这种情形。参考图19、 20和23，公开冷却构件80的第二示例性实施例。冷却构件80包括以薄片(诸如金属薄片) 形式的第一侧81和相对侧82。结合侧面81和侧面82来限定外壳83和在它们之间延伸的流动通道84。流动通道84从进口端口 85延伸到出口端口 86。诸如通过金属冲压可以形成侧面81、侧面82或者它们两者，来限定流动通道84的形状，以及进口 85和出口 86。流动通道84可以具有任何适当的形状，包括蛇形形状。冷却构件80适合于冷却流体沿着流动通道84从进口 85流动到出口 86来以在这里描述的方式促进电池单元100的冷却。适当的冷却流体可以包括各种液体，诸如水或者各种水溶液。冷却构件80可以以在这里描述的关于冷却构件70的方式被结合到框架构件10以形成框架组件200’。可以以在这里描述的方式和电池单元100 —起利用多个框架组件200’从而以在这里描述的关于框架/电池单元组件300和电池模块400的方式形成框架/电池单元组件300’和电池模块400’。参考图21和22，公开冷却构件90的第三示例性实施例。冷却构件90包括导热薄片，诸如金属、金属合金或者导热聚合物或其组合。冷却构件90还可以包括从冷却构件90 的一侧或者多侧94向外突出的一个或者多个导热片92。导热片92可以具有任何适当的尺寸或者形状。特别适当的尺寸和形状将包括通常在结合用于冷却的导热片的类似的器件中用于促进热传递的鳍片设计。冷却构件90还可以包括沿着一侧或者多侧94的涂层96。涂层96可以包括各种聚合物涂层。冷却构件90可以以在这里描述的方式被结合到框架构件 10以形成框架组件200”。对于促进冷却构件90和框架构件10的结合而言，沿着冷却构件 90的侧面94使用涂层96可以是有用的。多个框架组件200”可以与电池单元100 —起结合以如在这里描述的关于框架/电池单元组件300和电池模块400来形成框架/电池单元组件300”和电池模块400”。虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以作出各种改变并且其元件可以被等价物替代。另外，在不偏离其基本范围的情况下，可以作出很多变型来使特定情况或者材料适合于本发明的教示。因此，期望本发明不限于为了实施本发明而公开的具体实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的全部实施例。而且，术语第一、第二等的使用被用于将元件相互区别。此外，术语一个等的使用并不表示数量限制，而是表示存在至少一项所引用的条目。
权利要求
1.一种用于容纳电池单元的框架构件，包括具有周边壁的整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面；以及位于所述附接面上的附接特征部和位于所述附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于所述框架的对称平面与所述附接特征部对称相对，所述周边壁限定有开口， 所述开口被构造成以配对方式在其中接收电池单元。
2.根据权利要求1所述的框架构件，其中，所述附接特征部包括位于所述附接面上的多个附接特征部，并且所述互补附接特征部包括位于所述附接面上的对应的多个互补附接特征部，所述多个附接特征部中的每一个均具有关于所述对称平面对称相对的所述互补附接特征部中的相应的一个。
3.根据权利要求2所述的框架构件，其中，所述多个附接特征部中的至少两个基本沿着所述周边壁彼此相对，并且相应的至少两个关于所述对称平面对称相对的互补附接特征部也基本沿着所述周边壁彼此相对。
4.根据权利要求1所述的框架构件，进一步包括配对凹部和来自所述附接表面的突起，所述突起和所述凹部关于所述对称平面对称相对。
5.根据权利要求4所述的框架构件，其中，所述突起包括多个配对凹部和来自所述附接表面的多个突起，所述突起和凹部关于所述对称平面对称相对。
6.根据权利要求2所述的框架构件，进一步包括配对凹部和来自所述附接表面上的多个突起，所述多个突起中的每一个均具有关于所述对称平面对称相对的所述多个凹部中的相应一个。
7.根据权利要求1所述的框架构件，其中，所述附接特征部和所述互补附接特征部中的一个包括向内凸出的L形臂，并且所述附接特征部和所述互补附接特征部中的另一个包括向外凸出的L形臂。
8.根据权利要求1所述的框架构件，进一步包括形成在所述周边壁中的至少两个电极通道。
9.根据权利要求8所述的框架构件，其中，两个电极通道关于对称轴线对称相对。
10.根据权利要求1所述的框架构件，其中，所述框架包含工程塑料。
11.根据权利要求1所述的框架构件，其中，所述工程塑料包括热固性聚合物或者热塑性聚合物。
12.根据权利要求1所述的框架构件，其中，所述周边壁具有如下形状，所述形状包括多面体、圆形、半圆形、椭圆形、半椭圆弦形或者其它非规则弯曲闭合形状。
13.根据权利要求12所述的框架构件，其中，所述框架形状是包括矩形的多面体。
14.根据权利要求13所述的框架构件，其中，所述周边壁包括第一侧壁和相对的第二侧壁、在所述第一侧壁和所述第二侧壁的相应的上端之间延伸的上壁、在所述第一侧壁和所述第二侧壁的相应的下端之间延伸的下壁。
15.一种用于容纳电池单元的框架组件，包括具有周边壁的第一整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于所述附接面上的附接特征部和位于所述附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于所述框架的对称平面与所述第一附接特征部对称相对，所述周边壁限定有被构造成以配对方式在其中接收电池单元的开口 ；具有周边壁的第二整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于所述附接面上的附接特征部和位于所述附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于所述框架的对称平面与所述第一附接特征部对称相对，所述周边壁限定有被构造成以配对方式在其中接收电池单元的开口 ；以及具有第一侧和第二侧的冷却构件，所述第一侧被附接到所述第一框架的所述附接面并且覆盖所述第一开口，所述第二侧被附接到所述第二框架的所述附接面并且覆盖所述第二开口。
16.根据权利要求15所述的框架组件，其中，所述冷却构件具有在所述第一框架和所述第二框架之间延伸的、被构造成接收冷却流体的进口以及在所述第一框架和所述第二框架之间延伸、被构造成排出冷却流体的出口。
17.根据权利要求16所述的框架组件，其中，所述冷却构件包括金属或者工程塑料的波纹板，并且所述冷却流体是液体或者气体。
18.根据权利要求16所述的框架组件，其中，所述冷却构件包括金属或者工程塑料的薄壁壳体，所述薄壁壳体具有被以流体方式联接到所述进口和出口的流道。
19.根据权利要求15所述的框架组件，其中，所述冷却构件包括导热板，所述导热板具有从所述第一框架的所述周边壁和所述第二框架的所述周边壁向外延伸的至少一个导热片。
20.根据权利要求19所述的框架组件，其中，所述导热板包含金属或者导热聚合物或其组合。
21.根据权利要求15所述的框架组件，还包括设置在所述第一框架的所述开口中的第一电池单元；和设置在所述第二框架的所述开口中的第二电池单元。
22.根据权利要求21所述的框架组件，所述框架组件构成第一框架/电池单元组件，还包括与所述第一框架/电池单元组件相同的第二框架/电池单元组件，其中所述第一框架组件的所述第二框架被附接到所述第二框架/电池单元组件的所述第一框架/电池单元， 所述第一框架/电池单元组件的所述第二框架的所述附接特征部可附接地接合所述第二框架/电池单元组件的所述第一框架的所述互补附接特征部，并且所述第一框架组件的所述第二框架的所述互补附接特征部可附接地接合所述第二框架/电池单元组件的所述第一框架的所述附接特征部，其中所述第一框架/电池单元组件的所述第二电池单元和所述第二框架/电池单元组件的所述第一电池单元被如此捕获并且构成电池模块。
23.根据权利要求22所述的框架组件，还包括与所述第一框架/电池单元组件相同的另外的多个框架/电池单元组件，其中相应的所述框架/电池单元组件中的每一个均具有被附接到所述相应一个框架/电池单元组件的所述第一框架的、在前的相应的一个框架/ 电池单元组件，所述在前的相应的一个组件的所述第二框架的所述附接特征部可附接地接合所述相应的一个组件的所述第一框架的所述互补附接特征部，并且所述在前的相应的一个组件的所述第二框架的所述互补附接特征部可附接地接合所述相应的一个组件的所述第一框架的所述附接特征部，所述多个框架/电池单元组件和在其间捕获的电池单元限定所述电池模块。
24.根据权利要求23所述的电池模块，其中，所述第一框架/电池单元组件的所述第一电池单元和所述多个框架/电池单元组件中的最后的相应一个框架/电池单元组件的所述第二电池单元被省去。
25.一种制造用于容纳电池单元的框架构件的方法，包括形成具有周边壁的整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面、以及位于所述附接面上的附接特征部和位于所述附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于所述框架的对称平面与所述附接特征部对称相对，所述周边壁限定有被构造成以配对方式在其中接收电池单元的开口。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述形成包括注射成型工程塑料来形成所述整体框架。
27.一种制造用于容纳电池单元的框架组件的方法，包括形成具有周边壁的第一整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于所述附接面上的附接特征部和位于所述附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于所述框架的对称平面与所述第一附接特征部对称相对，所述周边壁限定有被构造成以配对方式在其中接收电池单元的开口；形成具有周边壁的第二整体框架，所述周边壁具有附接面和相反的冷却面、位于所述附接面上的附接特征部和位于所述附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部关于所述框架的对称平面与所述第一附接特征部对称相对，所述周边壁限定有被构造成以配对方式在其中接收电池单元的开口 ；和形成具有第一侧和第二侧的冷却构件；将所述冷却构件的所述第一侧附接到所述第一框架的所述附接面，由此覆盖所述第一开口 ；并且将所述冷却构件的所述第二侧附接到所述第二框架的所述附接面，由此覆盖所述第二开口。
28.根据权利要求27所述的方法，其中附接所述冷却构件的所述第一侧和附接所述冷却构件的所述第二侧中的一个包括超声波焊接、热超声焊接、热压板焊接或者粘接、或它们的组合。
29.根据权利要求27所述的方法，还包括制造多个框架组件；在所述多个框架组件中的第一个和第二个之间插入至少一个电池单元，所述至少一个电池单元位于所述框架开口中的至少一个内；以及将所述框架组件中的相应的第一个的所述第二框架的所述附接特征部可附接地接合到所述框架组件中的相应的第二个的所述第一框架的所述互补附接特征部，并且将所述框架组件中的相应的第一个的所述第二框架的所述互补附接特征部可附接地接合到所述框架组件中的相应的第二个的所述第一框架的所述附接特征部，其中在所述框架组件中的所述相应的第一个和相应的第二个之间捕获所述至少一个电池单元，并且所述电池单元被热耦接到其所述冷却构件中的至少一个，所述框架组件中的所述第一和第二个和所述至少一个电池单元构成电池模块。
全文摘要
公开一种用于将电池单元容纳其中的框架构件、框架组件和由框架构件制成的框架/电池单元组件及其制造方法。一种用于将电池单元容纳其中的框架构件包括具有周边壁的整体框架，周边壁具有附接面和相反的冷却面，和设置在附接面上的附接特征部，和设置在附接面上的互补附接特征部，所述互补附接特征部基于框架的对称平面对称地面朝附接特征部，其中周边壁形成开口，所述开口具有用于将电池单元以配对方式容纳在周边比内侧的结构。一对框架构建具有在其间放置并且被附接到每一个构成框架组件的附接面的冷却构件。框架/电池单元组件包括具有在其间放置的至少一个电池单元的一对框架组件。
文档编号H01M2/04GK102388480SQ201080016167
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月15日 优先权日2009年4月20日
发明者乔斯·佩恩, 夸克·汤姆, 威廉姆·克廷 申请人:株式会社Lg化学