本公開涉及復(fù)合粉體領(lǐng)域，更具體地，涉及由石墨烯-鋁復(fù)合粉體形成的冷卻板以及用于在增材制造或傳統(tǒng)粉末冶金工藝中生產(chǎn)和使用石墨烯-鋁粉體的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、鋁和鋁合金材料在許多部件中(例如，在電動車輛電池組部件中)用作熱導(dǎo)體。電池和其他車輛部件會在車輛電池組內(nèi)產(chǎn)生熱量，必須將這些熱量移除以防止過熱。此外，電池組部件會承受應(yīng)力，并且結(jié)構(gòu)必須完好。并且，當(dāng)包含鋁和鋁合金時，在長期運行的情況下，電池組部件在升高的工作溫度(50℃-100℃)下會受到晶粒生長的影響。

2、雖然當(dāng)前的鋁和鋁合金部件實現(xiàn)了其預(yù)期目的，即，具有熱傳導(dǎo)性并提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，但是仍需要車輛電池組部件以及用于制造具有增加的熱導(dǎo)率、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材料穩(wěn)定性的部件的方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的幾個方面，提供了一種電池組部件。電池組部件包括電池組封殼、第一冷卻板、多個電池單元和多個第二冷卻板。電池組封殼包括底板和多個側(cè)壁。第一冷卻板由電池組封殼內(nèi)的底板支撐，并且第一冷卻板由石墨烯鋁復(fù)合材料形成。第一冷卻板包括第一平面壁和第二平面壁、第一冷卻劑入口和第一冷卻劑出口、第一冷卻劑體積(volume)以及至少一個第一冷卻劑流路。第一冷卻劑入口和第一冷卻劑出口沿第一平面壁和第二平面壁的邊緣設(shè)置，并且第一冷卻劑體積由第一平面壁和第二平面壁限定。第一冷卻劑流路由第一冷卻劑入口和第一冷卻劑出口之間的第一冷卻劑體積限定，并延伸穿過第一冷卻劑體積。多個電池單元由第一冷卻板支撐，并且第一冷卻板設(shè)置在電池組封殼的底板與多個電池單元之間。第二冷卻板設(shè)置在每個電池單元之間，并且第二冷卻板由石墨烯鋁復(fù)合材料形成。多個第二冷卻板中的每一個包括第三平面壁和第四平面壁、第二冷卻劑入口和第二冷卻劑出口、第二冷卻劑體積以及第二冷卻劑流路。第二冷卻劑入口和第二冷卻劑出口沿第三平面壁和第四平面壁的邊緣設(shè)置。第二冷卻劑體積由第三平面壁和第四平面壁限定。第二冷卻劑流路在第二冷卻劑入口和第二冷卻劑出口之間延伸穿過第二冷卻劑體積。

2、根據(jù)本公開的另一方面，電池組組件包括以蛇形構(gòu)造延伸穿過第一冷卻板的第一冷卻劑流路。

3、根據(jù)本公開的另一方面，電池組組件包括電池單元，該電池單元包括至少一個棱柱形電池單元。

4、根據(jù)本公開的另一方面，電池組組件包括垂直于第一冷卻板定向的電池單元。

5、根據(jù)本公開的另一方面，電池組組件包括厚度在0.5毫米與5毫米之間的第二冷卻板。

6、根據(jù)本公開的另一方面，電池組組件包括垂直于第一冷卻板定向的第二冷卻板。

7、根據(jù)本公開的幾個方面，提供了一種方法。該方法包括提供惰性環(huán)境的第一步。該方法包括將第一霧引入到惰性環(huán)境的第二步，并且第一霧是帶負(fù)電荷的霧化鋁。該方法包括將第二霧引入到惰性環(huán)境的第三步，并且第二霧包括帶正電荷的石墨烯薄片。該方法包括在惰性環(huán)境內(nèi)混合第一霧和第二霧以產(chǎn)生石墨烯-鋁復(fù)合粉體的第四步。

8、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括使用篩網(wǎng)在惰性環(huán)境內(nèi)將石墨烯-鋁復(fù)合粉體分離成多個級別。

9、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括將該級別中的第一級別送入與惰性環(huán)境連接的增材制造裝置中。

10、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括由鋁熔體形成并通過高壓噴嘴送入惰性環(huán)境中的第一霧。

11、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括惰性環(huán)境的過程壓力，該過程壓力包括真空。

12、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括石墨烯-鋁復(fù)合粉體的鋁顆粒，該鋁顆粒為鋁納米顆粒。

13、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括通過電化學(xué)剝離形成的石墨烯薄片。

14、根據(jù)本公開的另一方面，該方法包括使用增材制造或粉末冶金工藝中的至少一種，以形成石墨烯-鋁復(fù)合第一冷卻板和石墨烯-鋁復(fù)合第二冷卻板。

15、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過上述方法形成石墨烯-鋁復(fù)合粉體。

16、根據(jù)本公開的幾個方面，提供了一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括含有惰性環(huán)境的腔室和惰性環(huán)境內(nèi)的混合部分。該系統(tǒng)還包括第一噴嘴和第二噴嘴。第一噴嘴將帶負(fù)電荷的霧化鋁的第一霧引入惰性環(huán)境的混合部分中。第二噴嘴將帶正電荷的石墨烯薄片的第二霧引入惰性環(huán)境的混合部分中。此外，該系統(tǒng)包括配置為從惰性環(huán)境輸送石墨烯-鋁復(fù)合粉體的輸出口。該系統(tǒng)通過將帶負(fù)電荷的霧化鋁的第一霧和帶正電荷的石墨烯薄片的第二霧混合，以形成石墨烯-鋁復(fù)合粉體。

17、根據(jù)本公開的另一方面，該系統(tǒng)包括為高壓噴嘴的第一噴嘴。

18、根據(jù)本公開的另一方面，石墨烯-鋁復(fù)合粉體的鋁顆粒包括鋁納米顆粒。

19、根據(jù)本公開的另一方面，該系統(tǒng)包括至少一個篩網(wǎng)，該篩網(wǎng)配置為在惰性環(huán)境內(nèi)將石墨烯-鋁復(fù)合粉體分離成多個級別。

20、根據(jù)本公開的另一方面，該系統(tǒng)包括成形裝置，該成形裝置配置為使用增材制造或粉末冶金工藝中的至少一種，以形成石墨烯-鋁復(fù)合第一冷卻板或石墨烯-鋁復(fù)合第二冷卻板中的至少一個。

技術(shù)特征：

1.一種電池組組件，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組組件，其中所述第一冷卻劑流路以蛇形構(gòu)造延伸穿過所述第一冷卻板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組組件，其中所述多個電池單元包括至少一個棱柱形電池單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組組件，其中所述多個電池單元中的每一個均垂直于所述第一冷卻板定向。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組組件，其中所述多個第二冷卻板中的每一個的厚度在0.5毫米至5毫米之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組組件，其中所述多個第二冷卻板中的每一個均垂直于所述第一冷卻板定向。

7.一種方法，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一霧由通過高壓噴嘴送入所述惰性環(huán)境中的鋁熔體形成。

技術(shù)總結(jié)
一種電池組組件，包括電池組封殼、第一冷卻板、多個電池單元和多個第二冷卻板。第一冷卻板由電池組封殼內(nèi)的底板支撐，并且第一冷卻板由石墨烯鋁復(fù)合材料形成。多個電池單元由第一冷卻板支撐，并且第一冷卻板設(shè)置在電池組封殼的底板與多個電池單元之間。第二冷卻板設(shè)置在每個電池單元之間，并且第二冷卻板由石墨烯鋁復(fù)合材料形成。

技術(shù)研發(fā)人員：Y·劉,王其桂,K·A·桑塔,R·C·多爾,A·沙比爾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19