使用冷却剂的电池热缓解的制作方法

本公开总体上涉及牵引电池包，并且更具体地涉及利用冷却剂来缓解或抑制牵引电池包内的电池热事件的热缓解技术。

背景技术：

1、电动化车辆包括牵引电池包以用于为车辆的电机和其他电气负载供电。牵引电池包包括多个电池电芯和支持电动车辆推进的各种其他电池内部部件。

技术实现思路

1、根据本公开的示例性方面的用于牵引电池包的电池阵列尤其包括：电池电芯组，其设置在第一热障板与第二热障板之间建立的气密隔室内；热交换器板，其邻近电池电芯组定位并且包括用于循环冷却剂的内部冷却剂回路；孔，其通过热交换器板的表面形成并且定位成与内部冷却剂回路流体连通；以及柱塞，其定位成密封所述孔。柱塞被配置为当气密隔室内的温度超过柱塞的预定义温度阈值时将冷却剂释放到气密隔室中。

2、在前述电池阵列的另一个非限制性实施例中，柱塞由热敏材料构成。

3、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，电池电芯组是包括多个分隔的电池电芯组的电芯堆的一部分。

4、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，第二电芯组设置在第二气密隔室中，所述第二气密隔室通过第一热障板或第二热障板与气密隔室间隔开。

5、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，第一热障板和第二热障板各自包括云母材料或气凝胶材料。

6、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，热交换器板定位在电池电芯组上方，使得当温度超过预定义温度阈值时冷却剂通过重力供给到气密隔室中。

7、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，热交换器板定位在电池电芯组下方，使得当温度超过预定义温度阈值时冷却剂充满气密隔室。

8、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，泵被配置为泵送冷却剂通过内部冷却剂回路。

9、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，热交换器板定位在电池电芯组下方。第二热交换器板定位在电池电芯组上方。

10、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，第二热交换器板包括第二孔，所述第二孔通过第二热交换器板的表面形成并且定位成与第二热交换器板的第二内部冷却剂回路流体连通，并且第二柱塞定位成密封第二孔。第二柱塞被配置为当温度超过预定义温度阈值时将冷却剂释放到气密隔室中。

11、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，孔的尺寸和形状被设计成当温度超过预定义温度阈值时将冷却剂喷射到气密隔室中。

12、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，内部冷却剂回路内的冷却剂被配置为在温度超过预定义温度阈值时沸腾。

13、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，冷却剂软管连接到热交换器板的入口或出口。

14、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，冷却剂软管包括第二孔和第二柱塞，所述第二柱塞定位成密封第二孔。第二柱塞被配置为当电池阵列附近的温度超过第二柱塞的预定义温度阈值时将冷却剂释放到电池阵列周围的开放区域中。

15、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，第一热障板和第二热障板固定到阵列支撑结构，所述阵列支撑结构围绕包括电池电芯组的电芯堆。

16、根据本公开的另一个示例性方面的用于牵引电池包的电池阵列尤其包括：电芯堆，其包括设置在第一热障板与第二热障板之间建立的气密隔室内的电池电芯组；热交换器板，其邻近电芯堆定位并且包括用于循环冷却剂的内部冷却剂回路；以及孔，其通过热交换器板的表面形成并且与内部冷却剂回路流体连通。所述孔被配置为当气密隔室内的温度超过预定义温度阈值时将冷却剂作为加压冷却剂喷雾喷射到气密隔室中。

17、在前述电池阵列的另一个非限制性实施例中，电池电芯组包括多个电池电芯。

18、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，柱塞被定位成密封所述孔。柱塞被配置为当温度超过预定义温度阈值时将冷却剂释放到气密隔室中。

19、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，内部冷却剂回路内的冷却剂被配置为在温度超过预定义温度阈值时沸腾以产生加压冷却剂喷雾。

20、在前述电池阵列中的任一者的另一个非限制性实施例中，冷却剂软管连接到热交换器板的入口或出口。冷却剂软管被配置为当电池阵列附近的温度超过预定义温度阈值时将冷却剂喷射到邻近电池阵列的开放区域中。

21、前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(包括它们的各种方面或相应的个别特征中的任何一个)可独立地或以任何组合采用。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。

22、根据以下具体实施方式，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。可如下简要描述随附于具体实施方式的附图。

技术特征：

1.一种用于牵引电池包的电池阵列，其包括：

2.如权利要求1所述的电池阵列，其中所述柱塞由热敏材料构成，并且可选地，其中所述电池电芯组是包括多个分隔的电池电芯组的电芯堆的一部分。

3.如权利要求1或2所述的电池阵列，其包括设置在第二气密隔室中的第二电芯组，所述第二气密隔室通过所述第一热障板或所述第二热障板与所述气密隔室间隔开。

4.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其中所述第一热障板和所述第二热障板各自包括云母材料或气凝胶材料。

5.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其中所述热交换器板定位在所述电池电芯组上方，使得当所述温度超过所述预定义温度阈值时，所述冷却剂通过重力供给到所述气密隔室中。

6.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其中所述热交换器板定位在所述电池电芯组下方，使得当所述温度超过所述预定义温度阈值时，所述冷却剂充满所述气密隔室，并且可选地，所述电池阵列包括泵，所述泵被配置为泵送所述冷却剂通过所述内部冷却剂回路。

7.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其中所述热交换器板定位在所述电池电芯组下方，并且所述电池阵列还包括第二热交换器板，所述第二热交换器板定位在所述电池电芯组上方，并且可选地，其中所述第二热交换器板包括：

8.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其中所述孔的尺寸和形状被设计成在所述温度超过所述预定义温度阈值时将所述冷却剂喷射到所述气密隔室，并且可选地，其中所述内部冷却剂回路内的所述冷却剂被配置为在所述温度超过所述预定义温度阈值时沸腾。

9.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其包括冷却剂软管，所述冷却剂软管连接到所述热交换器板的入口或出口，并且可选地，其中所述冷却剂软管包括第二孔和第二柱塞，所述第二柱塞定位成密封所述第二孔，其中所述第二柱塞被配置为当所述电池阵列附近的温度超过所述第二柱塞的预定义温度阈值时，将所述冷却剂释放到所述电池阵列周围的开放区域中。

10.如任一前述权利要求所述的电池阵列，其中所述第一热障板和所述第二热障板固定到阵列支撑结构，所述阵列支撑结构围绕包括所述电池电芯组的电芯堆。

11.一种用于牵引电池包的电池阵列，其包括：

12.如权利要求11所述的电池阵列，其中所述电池电芯组包括多个电池电芯。

13.如权利要求11或12所述的电池阵列，其包括柱塞，所述柱塞定位成密封所述孔，其中所述柱塞被配置为当所述温度超过所述预定义温度阈值时将所述冷却剂释放到所述气密隔室中。

14.如权利要求11至13中任一项所述的电池阵列，其中所述内部冷却剂回路内的所述冷却剂被配置为当所述温度超过所述预定义温度阈值时沸腾以产生所述加压冷却剂喷雾。

15.如权利要求11至14中任一项所述的电池阵列，其包括冷却剂软管，所述冷却剂软管连接到所述热交换器板的入口或出口，其中所述冷却剂软管被配置为当所述电池阵列附近的温度超过预定义温度阈值时，将所述冷却剂喷射到邻近所述电池阵列的开放区域中。

技术总结本公开提供“使用冷却剂的电池热缓解”。提供了利用冷却剂来缓解或抑制牵引电池包内的电池热事件的热缓解技术。牵引电池包的示例性电池阵列可以包括热交换器板，所述热交换器板具有由柱塞密封的一个或多个孔。在电池热事件期间，柱塞可以将冷却剂释放到电池阵列的气密室中。冷却剂可以充满气密隔室或可以作为加压冷却剂喷雾被引导到气密隔室中以缓解电池热事件。技术研发人员：乔治·阿尔贝特·加芬克尔,S·米什拉受保护的技术使用者：福特全球技术公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25