成具有相对高的电阻率，该电阻率优选地为大约至少112欧姆-厘米，因此电隔离相邻的散热器分段。要注意的是，区域1111可以是未填充的从而允许空气充当电绝缘体，或者是填充以电绝缘材料。
[0056]组件1100起作用的方式与组件700几乎相同。具体而言，热量从蓄电池经由散热器分段1101-1105和热界面层1109传递到导管1107内的传热液体(即，冷却剂)。然后通过导管1107内的冷却剂从蓄电池组件排除热量。通过将散热器分段，即使在层707失效以及蓄电池与下面的散热器分段短路的情况下不同的电压组保持彼此电隔离。结果是，形成电弧以及继而发生的灾难性事件的风险性被最小化。
[0057]图12提供了蓄电池组件1100的下部的剖面视图，该视图是沿图11中所示的平面B-B截取的。该视图强调了冷却导管1107并入到散热器分段(具体而言在本视图中为散热器分段1103)内。处于相同或近似相同的电压的蓄电池619经由层707热耦接到单个散热器分段1103。在此视图中还可以看见热界面层1109，其使冷却剂导管1107与散热器分段1103电隔离。
[0058]图13提供了蓄电池组件1100的剖面视图，其中散热器分段修改成将冷却剂导管1107和伴随的热界面层1109简单插入到散热器分段中。如图所示，散热器分段的底部被开槽以容纳导管1107。指形部件1301的大小可以允许导管1107和伴随的热界面层1109“卡在”散热器分段中。可替换地，可以在插入冷却剂导管1107和热界面层1109之后将指形部件1301卷曲，这种卷曲将导管稳固地保持在适当位置从而确保了冷却剂导管与散热器分段之间的有效热能传递。将理解到的是，诸如粘合这样的其它技术也可以用于将导管保持在槽内的适当位置处。此外，应理解，利用槽将冷却剂导管固定在适当位置也可以用于之前的实施例，即，可以将冷板713的底部表面开槽以容纳冷却剂导管715。
[0059]图14-图16提供了与图11-图13相类似地对于蓄电池组件的视图，该蓄电池组件利用电绝缘导管1401，因此消除了对导管和散热器分段之间的热界面层(例如，层1109)的需要。优选地，导管1401具有相对高的导热系数，大约为至少0.75ffm \更优选地为大约至少2.0ffm 'K \更加优选地为大约至少5.0ffm \再更优选地为大约至少10.0ffm \并且再更优选地为大约至少20.0ffm 此外，导管由具有相对高的电阻率的材料制造，该电阻率优选地为大约至少1012欧姆-厘米，因此使各散热器分段彼此电隔离。在至少一个实施例中，导管1401由塑料聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯等)制造，如果需要，可以处理该塑料聚合物以改善导热性同时仍保持其不导电的特性。
[0060]图17提供了诸如以上附图中所示的那些蓄电池组件的蓄电池组件的一部分仰视图，该视图示出了冷却剂导管1701相对于散热器分段1703-1706的优选朝向。为了清楚起见，示出电隔离屏障1707在散热器分段之间。要注意，蓄电池1709是用虚线(S卩，短划线)示出的。该视图示出了依照本申请的蓄电池组件是如何将热量传播到整个组件中，从而允许“热”蓄电池(例如，蓄电池1711)将其热能传递到多个蓄电池和多个冷却剂导管，而不是依靠于将热量仅传递到紧邻的蓄电池和/或冷却剂导管。
[0061]已经以一般术语描述了系统和方法，以便帮助理解本申请的细节。在一些实例中，为了避免模糊本申请的多个方面，没有具体示出或详细描述公知的结构、材料和/或操作。在其它实例中，给出了特定细节以便提供对本所申请的透彻理解。相关技术的技术人员将认识到，本申请可以实施为其它特定形式，例如可以使本申请适应特定的系统或设备或情况或材料或部件，而不会脱离本申请的精神或必要特征。因此，本文的内容和描述旨在作为说明性的，而不会限制本申请的范围。
【主权项】
1.一种蓄电池组件，其特征在于，包括: 多个蓄电池，所述多个蓄电池中的各蓄电池包括在所述蓄电池的第一端部的第一端子和在所述蓄电池的所述第一端部的第二端子，其中所述多个蓄电池被分成多个蓄电池组，其中所述多个蓄电池组中的各蓄电池组包括所述多个蓄电池的子组，其中所述多个蓄电池的各子组内的所述蓄电池并联地电连接，其中所述多个蓄电池的各子组内的所述蓄电池维持在与所述多个蓄电池的所有其它子组不同的电压，并且其中所述多个蓄电池组的所述蓄电池组串联地电连接；和 多个母线排，定位在所述多个蓄电池中的各蓄电池的所述第一端部附近，其中所述多个母线排电连接到所述多个蓄电池中的各蓄电池的所述第一端子和第二端子；和 多个散热器分段，其中所述多个散热器分段中的各散热器分段与相邻的散热器分段电隔离，其中所述多个散热器分段中的各散热器分段热耦接到所述多个蓄电池组中的一个蓄电池组，使得各蓄电池组的各蓄电池的第二端部热耦合到所述多个散热器分段中的一个散热器分段，并且其中所述多个蓄电池中的各蓄电池的所述第二端部远离所述多个蓄电池中的各蓄电池的所述第一端部。2.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，包括: 冷板，其热耦接到所述多个散热器分段；和 热界面材料的层，其插入在所述冷板和所述多个散热器分段中的各散热器分段之间，其中所述热界面材料是导热的且是电绝缘的。3.如权利要求2所述的蓄电池组件，其特征在于，进一步包括热耦接到所述冷板的至少一个冷却剂导管。4.如权利要求3所述的蓄电池组件，其特征在于，所述至少一个冷却剂导管整合到所述冷板中。5.如权利要求3所述的蓄电池组件，其特征在于，所述至少一个冷却剂导管热耦接到蓄电池组热管理系统。6.如权利要求2所述的蓄电池组件，其特征在于，所述冷板由导热系数至少为10Wm 1K1的金属构成。7.如权利要求2所述的蓄电池组件，其特征在于，所述热界面材料的层具有至少为0.75ffm 1K 1的导热系数和至少为10 12欧姆-厘米的电阻率。8.如权利要求1所述的蓄电池组件，其特征在于，进一步包括热耦接到所述多个散热器分段的至少一个冷却剂导管，其中所述至少一个冷却剂导管与所述多个散热器分段电隔离。9.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，所述至少一个冷却剂导管耦接到蓄电池组热管理系统。10.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，所述多个散热器分段中的各散热器分段进一步包括至少一个孔径，其中所述至少一个导管穿过所述多个散热器分段中的各散热器分段的所述至少一个孔径。11.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，所述多个散热器分段中的各散热器分段的表面被开槽以容纳所述至少一个冷却剂导管。12.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，所述至少一个冷却剂导管并入所述多个散热器分段中，使得所述至少一个冷却剂导管内的冷却剂在与下部蓄电池组外壳面板的上表面基本上平行的平面内流动。13.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，所述多个蓄电池中的各蓄电池采用圆柱形状，其中所述多个蓄电池在所述蓄电池组内定位成使得与所述多个蓄电池中的各蓄电池相对应的圆柱体轴线基本上垂直于蓄电池组外壳下面板，并且其中所述至少一个冷却剂导管并入所述多个散热器分段中，使得所述至少一个冷却剂导管内的冷却剂在与所述多个蓄电池中的各蓄电池对应的所述圆柱体轴线基本上垂直的平面内流动。14.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，所述至少一个冷却剂导管由塑料聚合物材料或金属构成。15.如权利要求8所述的蓄电池组件，其特征在于，进一步包括插入在所述至少一个冷却剂导管与所述多个散热器分段中的各散热器分段之间的热界面材料的层，其中该热界面材料是导热的且是电绝缘的。16.如权利要求15所述的蓄电池组件，其特征在于，所述热界面材料的层具有至少为0.75ffm 1的导热系数和至少为10 12欧姆-厘米的电阻率。17.如权利要求1-16中任一项所述的蓄电池组件，其特征在于，进一步包括插入在各蓄电池组的各蓄电池的所述第二端部与所述多个散热器分段的对应散热器分段之间的导热材料层，其中所述导热材料层是电绝缘的。18.如权利要求17所述的蓄电池组件，其特征在于，所述导热材料层接触并且热耦接到所述多个蓄电池中的各蓄电池的下部，并且其中所述导热材料层具有至少为0.75ffm 1的导热系数和至少为1012欧姆-厘米的电阻率。19.如权利要求17所述的蓄电池组件，其特征在于，所述导热材料层由选自环氧树脂或陶瓷的材料构成。20.如权利要求1-16中任一项所述的蓄电池组件，其特征在于，进一步包括插入在所述多个散热器分段中的各散热器分段与所述相邻散热器分段之间的电绝缘材料，其中所述电绝缘材料具有至少为1012欧姆-厘米的电阻率。21.如权利要求1-16中任一项所述的蓄电池组件，其特征在于，所述多个散热器分段中的各散热器分段由具有至少为lOOWm 1的导热系数的金属构成。
【专利摘要】提供了一种蓄电池组件，其利用电隔离的散热器增强了蓄电池组的热管理和安全性。该蓄电池组件划分成多个蓄电池组，其中每组内的蓄电池处于相同的电压，并且其中每个蓄电池组串联地耦接到其它蓄电池组。散热器被分段，其中每个散热器分段热耦合到单个蓄电池组内的蓄电池，并且其中每个散热器分段与相邻的散热器分段电隔离。散热器分段可以热耦合到(i)冷板和/或(ii)至少一个冷却剂导管并且与之电隔离，该至少一个冷却剂导管继而可以热耦合到热管理系统。
【IPC分类】H01M10/6555, H01M10/625, H01M10/643, H01M10/6556, H01M10/653, H01M10/613, H01M2/26
【公开号】CN205104554
【申请号】CN201520742676
【发明人】R.比斯卡普, B.特赛, P.D.罗林森
【申请人】源捷公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月23日
【公告号】US9397376, US20160093931