本發(fā)明總體上涉及保持電池組內(nèi)的間隙。該間隙促進(jìn)散熱片和熱交換板之間的熱能傳遞。

背景技術(shù)：

電動車輛不同于傳統(tǒng)機(jī)動車輛，因?yàn)殡妱榆囕v選擇性地使用一個(gè)或多個(gè)由電池組供電的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。電機(jī)可以替代內(nèi)燃發(fā)動機(jī)驅(qū)動電動車輛，或者除了內(nèi)燃發(fā)動機(jī)之外使用電機(jī)來驅(qū)動電動車輛。示例電動車輛包括混合動力電動車輛(hev)、插電式混合動力電動車輛(phev)、燃料電池車輛(fcv)、和電池電動車輛(bev)。

電動車輛的電池組通常包括多個(gè)陣列，每個(gè)陣列具有周期性地再充電以補(bǔ)充給電動機(jī)供電所需的能量的單個(gè)電池單元。電池單元可以在充電和放電期間以及在其它操作階段期間加熱。在某些溫度下操作電池單元可以提高電池單元的容量和壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的一種電池總成，除了別的以外包括散熱片、保持散熱片的框架和被配置為限制散熱片朝向熱交換板的相對運(yùn)動的框架的支座(stand-off)。

在前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，散熱片與框架一起模內(nèi)成型。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，散熱片朝向熱交換板遠(yuǎn)離框架的表面延伸第一距離，并且支座朝向熱交換板延伸第二距離。第二距離大于第一距離。該表面面向熱交換板。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，該總成包含被配置為定位在電池組陣列內(nèi)位于軸向相鄰的電極之間的散熱片的板部，并且進(jìn)一步包含散熱片的第一支腳和第二支腳。第一支腳和第二支腳二者都從板部軸向延伸。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，第一支腳被定位在第一對支座之間，并且第二支腳被定位在第二對支座之間。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，第一支腳與第二支腳橫向間隔開。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，該總成包括散熱片和熱交換板之間的熱界面材料。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，熱界面材料是液體。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，熱界面材料是非液體。

在任意前述總成的又一非限制性實(shí)施例中，熱界面材料直接接觸支座和散熱片。

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的一種散熱片定位方法，除了別的以外包括使用設(shè)置在電池單元總成框架上的支座來限制散熱片朝向熱交換板的相對運(yùn)動。

在前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，支座與電池框架一體形成。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括將散熱片與框架一起模內(nèi)成型。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括使熱界面材料與散熱片接觸。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，熱界面材料是液體。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，熱界面材料是非液體。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，該方法包括使支座抵靠熱交換板接觸以限制散熱片朝向熱交換板的運(yùn)動。

在任意前述方法的又一非限制性實(shí)施例中，散熱片和支座在相同方向上從框架延伸。

附圖說明

從具體實(shí)施方式，所公開的示例的各種特征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。伴隨具體實(shí)施方式的附圖可以簡要描述如下：

圖1示出了結(jié)合有電池組的示例電動車輛的側(cè)視圖；

圖2示出了來自圖1的電池組的陣列的側(cè)視圖；

圖3示出了被定位為鄰近熱交換板的來自圖2的陣列的電池單元的局部分解圖和局部剖視圖；

圖4示出了來自圖3的電池單元的散熱片的透視圖；

圖5示出了圖3的電池單元的框架和散熱片的透視圖；

圖6示出了圖3的陣列的一部分的特寫主視圖，其中示出了示例支座。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明總體上涉及保持電池組內(nèi)的間隙。具體地，本發(fā)明針對一種保持散熱片和熱交換板之間的間隙的支座。將散熱片定位為抵靠或太靠近熱交換板可以抑制液體的熱界面材料(tim)的循環(huán)。將散熱片定位為抵靠或太靠近熱交換板可以壓縮非液體的tim。

參照圖1，示例電動車輛10包括電池14、電機(jī)18和一對車輛驅(qū)動車輪22。電機(jī)18可以接收來自電池14的電力。電機(jī)18將電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動車輪22的扭矩。在一些實(shí)施例中，所示的電池14包含相對高電壓牽引電池。

示例電動車輛10是全電動車輛。在其他示例中，電動車輛10是混合動力電動車輛，該混合動力電動車輛使用由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)替代電機(jī)18提供的扭矩選擇性地驅(qū)動車輪，或者除了電機(jī)18之外使用由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)提供的扭矩選擇性地驅(qū)動車輪。

現(xiàn)在參照圖2并繼續(xù)參照圖1，電池14的陣列24包括沿軸線a設(shè)置且軸向夾在端板30之間的多個(gè)單獨(dú)的電池單元總成26。電池14可以包括陣列24和若干其它陣列。在一些示例中，陣列24被認(rèn)為是模塊或電池堆。

電池單元總成26和端板30設(shè)置為鄰近熱交換板34。熱交換板34用于控制電池單元總成26內(nèi)的熱水平。

現(xiàn)在參照圖3-5并繼續(xù)參照圖2，電池單元總成26通常包括框架結(jié)構(gòu)38。在電池14內(nèi)，軸向相鄰的框架結(jié)構(gòu)抵靠電極結(jié)構(gòu)40軸向壓縮?？蚣芙Y(jié)構(gòu)38有助于保持電極結(jié)構(gòu)40。

示例框架結(jié)構(gòu)38還保持朝向熱交換板34從框架結(jié)構(gòu)38延伸的散熱片(thermalfin)42。散熱片42包括板部44和從板部44軸向延伸的至少一個(gè)支腳46。散熱片42通常是金屬材料，比如鋁。與散熱片42相比，框架結(jié)構(gòu)38可以是聚合物材料。在該示例中，散熱片46與框架結(jié)構(gòu)38一起模內(nèi)成型。

在電池14內(nèi)，板部44從電極結(jié)構(gòu)40獲取熱能。熱能從板部44移動到至少一個(gè)支腳46。熱能然后從至少一個(gè)支腳46通過一層tim50傳遞到熱交換板34。溫度管理流體54通過熱交換板34內(nèi)的通道58循環(huán)。溫度管理流體54將熱能從熱交換板34傳送遠(yuǎn)離熱交換板34以冷卻電池14。

在該示例中，tim50是液體tim。在另一示例中，tim是非液體tim。tim50促進(jìn)散熱片42和熱交換板34之間的熱能傳遞。

示例tim50是液體。如果散熱片42接觸或太靠近熱交換板34，則tim50的運(yùn)動和流動受損。如果液體tim50的運(yùn)動和流動受損，則支腳46和熱交換板34之間的熱能傳遞可以被抑制。

在tim50是非液體tim的示例中，由于散熱片42被推向熱交換板34而導(dǎo)致的非液體tim的壓縮可以壓縮tim50并且抑制熱能傳遞。

無論tim50是液體還是非液體，散熱片42都可以直接接觸tim50。直接接觸可以促進(jìn)熱交換。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員和本發(fā)明的益處將理解液體tim和非液體tim。示例液體tim可以大體上包括用于交換熱能的任何液體，比如液體tim。示例非液體tim可以大體上包括用于交換熱能的任何非液體，比如由制造的硅基片tim。

現(xiàn)在參照圖6并繼續(xù)參照2-5，力f可以使散熱片42的至少一個(gè)支腳46被推向熱交換板34。力f可以是使一些電池單元總成26朝向熱交換板34下垂的重力。下垂減小了散熱片42的支腳46和熱交換板34之間的間隙c。綁定且壓縮陣列24內(nèi)的電池單元總成26也可以減小間隙c。裝配公差也可以使間隙c在一些陣列24中或在陣列24的一些區(qū)域中減小。來自與陣列24相關(guān)聯(lián)的固定支架(holddownbracket)的大體上非均勻的壓力或過度負(fù)荷也可以減小陣列24的一些區(qū)域中的間隙c。

示例框架結(jié)構(gòu)38結(jié)合有支座70或肋，以防止間隙c被消除或減小到低于閾值水平。在沒有支座70的情況下，力、裝配間隙或兩者可以導(dǎo)致散熱片42的支腳46不期望地靠近或甚至接觸熱交換板34。在該示例中，支座70的尖端部分74接觸熱交換板34以防止散熱片42移動得太靠近熱交換板34。

支架70可以與框架結(jié)構(gòu)38的其余部分一起成型，以使支座70作為框架結(jié)構(gòu)38的一體部分。支座70可以是在使框架結(jié)構(gòu)38成型之后通過二次操作固定到框架結(jié)構(gòu)38的其他部分的單獨(dú)部件。

在該示例中，支座70不被結(jié)合到散熱片42中，至少因?yàn)樯崞?2是金屬材料。支座70可以直接接觸tim50。

框架結(jié)構(gòu)38的表面80面向熱交換板34。支腳46的至少一部分被定位在表面80和熱交換板34之間。散熱片42從表面80延伸第一距離d1。支座70從表面80延伸第二距離d2，該第二距離d2大于第一距離d1。因?yàn)橹ё?0比散熱片42更靠近熱交換板34延伸，所以支座70可以接觸熱交換板34以防止支腳46移動得太靠近熱交換板34。

示例散熱片42包括兩個(gè)支腳46。示例框架結(jié)構(gòu)38包括四個(gè)支座70。支座70中的一個(gè)被定位在每個(gè)支腳46的縱向端部。

支腳46和側(cè)向內(nèi)部支座70之間的空間84可以容納用于幫助將電池單元總成26軸向地結(jié)合在端板30之間的帶(未示出)。帶通常是金屬材料。支座70，并且特別是橫向內(nèi)部支座7防止帶不期望地接近熱交換板34或與熱交換板34接觸?？蚣芙Y(jié)構(gòu)38的周邊可以替代地或另外地包括用于將陣列24保持在一起的結(jié)構(gòu)。

所公開的一些實(shí)施例的特征包括保持陣列內(nèi)的間隙，以幫助確保液體tim在需要熱交換的區(qū)域中自由移動。在一些示例中，間隙確保液體tim將被定位在散熱片和熱交換板之間。間隙可以有助于避免液體tim的晃動和積聚。

前面的描述本質(zhì)上是示例性的而不是限制性的。在不一定脫離本發(fā)明的本質(zhì)的情況下，所公開的示例的變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可以變得顯而易見。因此，給予本發(fā)明的法律保護(hù)的范圍只能通過研究下面的權(quán)利要求來確定。