[发明专利]储能模块和系统

说明书

本发明涉及一种储能模块(200)、包括这种模块的储能系统(300)和用于制造储能系统的方法。储能模块包括通过具有通孔(212)和两个变形端部(214,216)的第一保持元件(210)保持彼此热接触的储能电池单元(204)和冷却板单元(202)。在第一保持元件已经被配置为穿过储能电池单元和冷却板单元之后端部之一被变形。两个或更多模块可被堆叠在一起以形成储能系统。模块随后通过穿过所述第一保持元件的通孔配置的第二保持元件(302)被保持在一起。

技术领域

本发明涉及一种储能模块、包括这种储能模块的储能系统以及相应的制造方法。

背景技术

电和混合动力车辆最近在全世界的道路上变得更司空见惯了。它们的共同点是它们全部要求巨大和强大的可充电储能例如电池组。在大多数这种电池中，若干电池元被堆叠在一起以形成足以为车辆提供能量从而例如行驶数十公里的电池电源。电池元在大多数情形下与共同框架或罩机械地固定在一起以形成便利地安装在车辆内的单个单元。此外，为驾驶电或混合能量提供充分动力的电池的尺寸相对较大，藉此电池元倾向于被紧密地包装从而减少电池的尺寸。

然而，当运行时，高能量的电池组也产生大量的热。因此，需要适宜的冷却系统将热量输送离开电池元以免电池元或电池的其它部分由于过热而损坏。热量例如可被穿过与电池元热接触的冷却系统的液体冷却剂输送远离电池元。可选地或额外地，可通过气冷系统获得冷却。

电池组典型地包括保持在一起的若干堆叠的电池元(battery cells)以形成单元。典型地，包括电池元和冷却系统的若干模块形成并随后安装在一起。所述安装不仅仅意味着将模块或电池元保持在一起，而是防止随后操作之后电池元的膨胀。

US 2012/0156537公开了电池组的一个示例。电池组具有与常见方向平行地堆叠的电池元。电池元的堆叠形成电池块并且被穿过堆叠配置的形为螺杆和螺母的张紧装置保持在一起。若干电池块由被配置穿过从电池块突出的突舌的通孔的螺栓机械地保持在一起。然而，这种配置包括相对较多的部件并且不能进一步充分地防止电池元膨胀同时保持电池元所需的冷却。

因此，期望提供带有更有效组件的储能装置而不损失能量储存的性能。

发明内容

考虑到以上所述，本发明的一个基本目的是提供改进的储能装置，其包括更少的零件并且比现有技术已知的更容易组装。

根据第一方面，它因此提供了一种储能模块，包括：

储能电池单元；

沿纵向与所述储能电池单元堆叠在一起的冷却板单元，所述冷却板单元与所述储能电池单元热接触；以及

穿过所述每个储能电池单元和所述冷却板单元的通孔配置的第一细长保持元件，所述第一细长保持元件沿所述第一细长保持元件的伸长方向具有通孔，所述第一细长保持元件的所述通孔适于容纳第二保持元件，所述第一细长保持元件包括具有尺寸大于所述储能电池单元或所述冷却板单元的所述通孔的尺寸的第一端部，

其中所述第一细长保持元件包括变形的第二端部，第二端部具有的尺寸大于所述储能电池单元或所述冷却板单元的尺寸，所述第一细长保持元件被配置为保持所述储能模块上沿所述纵向的压力以便保持所述热接触。

根据本发明，第一细长保持元件可被配置为保持冷却板单元与储能电池单元之间充分的热接触。储能电池单元可包括用于储能以提供电能的储能电池。第一保持元件所穿过的通孔是冷却板单元和储能电池单元的透视孔。因此，储能电池单元和冷却板单元均可包括沿纵向的通孔。通孔是穿过储能电池单元的部分自然形成的，不是必须穿过包括储能电池自身的部分。因此，储能电池可保持原样。

冷却板可包括用于输送冷却介质(例如液体如水，或空气)的通道或管从而热量可被输送远离储能电池。

此外，第一保持元件的端部可使得它们比第一细长保持元件的相邻部分的尺寸更大。