[发明专利]二次电池热管理装置和系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于消散来自二次电池单元的热能的热管理装置和系统。

背景技术

电池用于将化学能转换为电能，并可以被描述为一次电池或二次电池。一次电池通常是不可再充电的，而二次电池是容易地可再充电的，并可以在使用之后恢复至完全荷电。这样，二次电池可以用于诸如为电子装置、器具、机器和车辆之类提供功率的应用。例如，用于车辆应用的二次电池可以通过插入式电插座在车辆外部进行再充电，或者可以通过再生事件在车辆上进行再充电。

还被称为二次电池组的二次电池可以包括一个或多个二次电池模块。类似地，二次电池模块可以包括设置为彼此相邻例如堆叠的一个或多个二次电池单元。

当这样的二次电池进行充电或放电时，产生热。如果不进行控制，则这样的热会对二次电池模块和/或单个二次电池单元的寿命和性能产生不利影响。因此，在二次电池和二次电池单元内保持均匀的温度分布以在期望的操作温度范围内操作二次电池对于使二次电池的性能和寿命最大化是必要的。

发明内容

一种用于消散来自二次电池单元的热能的热管理装置包括：第一板，所述第一板限定第一通道和与所述第一通道隔开的第二通道，其中，所述第一板还限定与所述第一通道连通的入口端口和与所述第二通道连通且与所述入口端口相对隔开的出口端口。另外，所述热管理装置包括第二板，所述第二板被构造为与所述二次电池单元进行热能交换，并被设置为与所述第一板接触，以限定交叉流动通道，其中，所述交叉流动通道将所述第一通道和所述第二通道互连。

在另一变形中，所述第一板包括第一槽脊、第二槽脊和第三槽脊，并限定在所述二次电池单元的操作期间具有可测量的入口温度的入口端口和在所述二次电池单元的操作期间具有可测量的出口温度的出口端口。所述第一槽脊和所述第二槽脊一起限定与所述入口端口连通的第一通道。所述第二槽脊和所述第三槽脊一起限定与所述出口端口连通的第二通道。此外，所述第二板适于支撑所述二次电池单元，并具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽一起限定交叉流动通道。另外，所述第一凹槽和所述第二凹槽每个设置为与所述第一槽脊、所述第二槽脊和所述第三槽脊中的每个接触，由此将所述交叉流动通道与所述第一通道和所述第二通道中的每个互连。

一种用于在二次电池的操作期间消散来自所述二次电池的热能的热管理系统包括：二次电池单元，所述二次电池单元在操作期间具有可测量的第一温度；流体，所述流体在操作期间具有比所述可测量的第一温度低的可测量的第二温度；以及热管理装置。所述流体经由所述交叉流动通道从所述入口端口可传送到所述出口端口，由此消散来自所述二次电池单元的热能。

所述热管理装置和系统为二次电池提供了优异的温度控制。即，热管理装置和系统在热管理装置和二次电池单元之间提供了均匀的热传递，因此在操作期间允许优异的二次电池温度控制。具体地，即使随着流体的可测量的第二温度从入口端口到出口端口升高，交叉流动通道允许第二板内的热传导，从而提供均匀的二次电池单元温度。此外，热管理装置和系统允许二次电池的空气冷却。交叉流动通道还允许比较大的入口端口和出口端口，从而使得跨过二次电池单元和/或二次电池的流体的压降最小化。

根据结合附图从用于实施本发明的最佳方式的以下详细描述，本发明的以上特征和优点及其它特征和优点更加明显。

本发明还提供如下方案：

1、一种用于消散来自二次电池单元的热能的热管理装置，所述热管理装置包括：

第一板，所述第一板限定第一通道和与所述第一通道隔开的第二通道，其中，所述第一板还限定与所述第一通道连通的入口端口和与所述第二通道连通且与所述入口端口相对隔开的出口端口；以及

第二板，所述第二板构造为与所述二次电池单元进行热能交换，并设置为与所述第一板接触，以限定交叉流动通道，其中，所述交叉流动通道互连所述第一通道和所述第二通道。

2、根据方案1所述的热管理装置，其特征在于，所述交叉流动通道至少部分地由所述第一板和所述第二板来构造，以在所述入口端口和所述出口端口之间提供连续路径。

3、根据方案1所述的热管理装置，其特征在于，所述交叉流动通道设置为与所述第一通道和所述第二通道中的每个基本上垂直。

4、根据方案1所述的热管理装置，其特征在于，所述第二板结合到所述第一板。

5、根据方案1所述的热管理装置，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道中的至少一个在所述入口端口和所述出口端口之间呈楔形。

6、一种用于消散来自二次电池单元的热能的热管理装置，所述热管理装置包括：