本部分中提供的信息是為了總體上呈現(xiàn)本公開(kāi)的背景的目的。在本部分中所描述的程度上，當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作，以及在提交時(shí)可能在其他方面無(wú)資格作為現(xiàn)有技術(shù)的本說(shuō)明書(shū)的各方面，均未明確地或隱含地被承認(rèn)為抵觸本公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)。本公開(kāi)涉及一種用于電池電芯的被動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)封裝系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，電動(dòng)車輛中的電池電芯通過(guò)強(qiáng)制液體冷板來(lái)熱管理。這些冷板通常呈放置在電芯之間的帶的形式。冷卻劑的循環(huán)需要泵，并且通道本身需要包內(nèi)的附加部件。冷卻帶通常是導(dǎo)電的金屬。

2、熱管是相關(guān)的熱傳輸技術(shù)，其利用封閉容積系統(tǒng)中流體的相變。在該系統(tǒng)中，液體通過(guò)多孔介質(zhì)中的毛細(xì)管作用輸送通過(guò)芯。兩相浸沒(méi)式冷卻系統(tǒng)類似地操作，但不依靠毛細(xì)管力來(lái)輸送液體。本公開(kāi)使用類似的熱循環(huán)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)包括限定腔的殼體，其中多個(gè)電池電芯設(shè)置在該腔中。每個(gè)電池電芯被多孔介質(zhì)圍繞，并且相變材料被設(shè)置在由該多孔介質(zhì)限定的空間內(nèi)。冷板被設(shè)置在該腔的頂部處，以冷卻被蒸發(fā)的相變材料并將蒸氣變成液體。

2、根據(jù)另一方面，所述多孔介質(zhì)沿所述多個(gè)電池電芯中的每一個(gè)限定多個(gè)蒸氣通道。

3、根據(jù)另一方面，所述多個(gè)蒸氣通道沿所述電池電芯的側(cè)面豎直向上延伸。

4、根據(jù)另一方面，細(xì)分結(jié)構(gòu)被設(shè)置在所述腔中，以用于將所述腔細(xì)分成多個(gè)單獨(dú)的隔室。

5、根據(jù)另一方面，圍繞所述電池電芯的所述多孔介質(zhì)包括開(kāi)孔式泡沫(open?cellfoam)。

6、根據(jù)另一方面，所述開(kāi)孔式泡沫包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯和硅酮中的一種。

7、根據(jù)另一方面，圍繞所述電池電芯的所述多孔介質(zhì)包括氣凝膠和非有機(jī)微孔結(jié)構(gòu)中的一種。

8、根據(jù)另一方面，蒸氣變化材料為電介質(zhì)(dielectric)。

9、根據(jù)另一方面，所述相變材料在環(huán)境壓力下具有介于30-60℃之間的沸點(diǎn)。

10、根據(jù)另一方面，所述冷板是液體冷卻的。

11、根據(jù)另一方面，所述冷板被部分地暴露于環(huán)境以便冷卻。

12、根據(jù)另一方面，所述冷板是所述殼體的頂部封殼。

13、根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，一種制造用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)的方法包括：將多個(gè)犧牲材料的條帶施加于多個(gè)電池電芯的外表面；以及將所述多個(gè)電池電芯插入到殼體的腔中。圍繞所述多個(gè)電池電芯在所述殼體的所述腔內(nèi)形成多孔介質(zhì)。從所述多個(gè)電池電芯移除所述多個(gè)犧牲材料的條帶，以沿所述多個(gè)電池電芯的表面在所述多孔介質(zhì)內(nèi)形成多個(gè)通道，并且所述多孔介質(zhì)填充有相變材料。

14、根據(jù)另一方面，所述犧牲材料包括水溶性聚合物、可燃固體、可熔蠟和可熱降解聚合物中的一種。

15、根據(jù)另一方面，冷板被放置在所述殼體的腔上方。

16、根據(jù)另一方面，細(xì)分結(jié)構(gòu)被插入所述腔內(nèi)，以用于將所述腔細(xì)分成多個(gè)單獨(dú)的隔室，所述隔室各自包括所述多個(gè)電池電芯的子集。

17、本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案：

18、方案1.一種用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，包括：

19、限定腔的殼體；

20、設(shè)置在所述殼體的所述腔中的多個(gè)電池電芯；

21、所述電池電芯中的每一個(gè)被多孔介質(zhì)圍繞；

22、設(shè)置在由所述多孔介質(zhì)限定的空間內(nèi)的相變材料；以及

23、設(shè)置在所述腔的端部處的冷板。

24、方案2.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述多孔介質(zhì)沿所述多個(gè)電池電芯中的每一個(gè)限定多個(gè)蒸氣通道。

25、方案3.根據(jù)方案2所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)蒸氣通道沿所述電池電芯的側(cè)面豎直向上延伸。

26、方案4.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述腔中的細(xì)分結(jié)構(gòu)，以用于將所述腔細(xì)分成多個(gè)單獨(dú)的隔室。

27、方案5.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，圍繞所述電池電芯的所述多孔介質(zhì)包括開(kāi)孔式泡沫。

28、方案6.根據(jù)方案5所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述開(kāi)孔式泡沫包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯和硅酮中的一種。

29、方案7.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，圍繞所述電池電芯的所述多孔介質(zhì)包括氣凝膠和非有機(jī)微孔結(jié)構(gòu)中的一種。

30、方案8.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述相變材料為電介質(zhì)。

31、方案9.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述相變材料在環(huán)境壓力下具有介于30-60℃之間的沸點(diǎn)。

32、方案10.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷板是液體冷卻的。

33、方案11.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷板被部分地暴露于環(huán)境以便冷卻。

34、方案12.根據(jù)方案1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷板是所述殼體的頂部封殼。

35、方案13.一種制造用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)的方法，包括：

36、將多個(gè)犧牲材料的條帶施加于多個(gè)電池電芯的外表面；

37、將所述多個(gè)電池電芯插入到殼體的腔中；

38、圍繞所述多個(gè)電池電芯在所述殼體的所述腔內(nèi)形成多孔介質(zhì)；以及

39、從所述多個(gè)電池電芯移除所述多個(gè)犧牲材料的條帶，以沿所述多個(gè)電池電芯的表面在所述多孔介質(zhì)內(nèi)形成多個(gè)通道；

40、用相變材料填充所述多孔介質(zhì)。

41、方案14.根據(jù)方案13所述的方法，其中，所述犧牲材料包括水溶性聚合物、可燃固體、可熔蠟和可熱降解聚合物中的一種。

42、方案15.根據(jù)方案13所述的方法，還包括將冷板放置在所述殼體的所述腔上方。

43、方案16.根據(jù)方案15所述的方法，其中，所述冷板是液體冷卻的。

44、方案17.根據(jù)方案15所述的方法，其中，所述冷板被部分地暴露于環(huán)境以便冷卻。

45、方案18.根據(jù)方案13所述的方法，還包括在所述腔內(nèi)插入細(xì)分結(jié)構(gòu)，以用于將所述腔細(xì)分成多個(gè)單獨(dú)的隔室，所述隔室各自包括所述多個(gè)電池電芯的子集。

46、方案19.根據(jù)方案13所述的方法，其中，所述相變材料為電介質(zhì)。

47、方案20.根據(jù)方案13所述的方法，其中，所述多孔介質(zhì)為開(kāi)孔式泡沫。

48、根據(jù)詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖，本公開(kāi)的適用性的其他方面將變得顯而易見(jiàn)。詳細(xì)描述和具體示例僅意在用于說(shuō)明的目的，并不意在限制本公開(kāi)的范圍。

技術(shù)特征：

1.一種用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述多孔介質(zhì)沿所述多個(gè)電池電芯中的每一個(gè)限定多個(gè)蒸氣通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)蒸氣通道沿所述電池電芯的側(cè)面豎直向上延伸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述腔中的細(xì)分結(jié)構(gòu)，以用于將所述腔細(xì)分成多個(gè)單獨(dú)的隔室。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，圍繞所述電池電芯的所述多孔介質(zhì)包括開(kāi)孔式泡沫。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述開(kāi)孔式泡沫包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯和硅酮中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，圍繞所述電池電芯的所述多孔介質(zhì)包括氣凝膠和非有機(jī)微孔結(jié)構(gòu)中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述相變材料為電介質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述相變材料在環(huán)境壓力下具有介于30-60℃之間的沸點(diǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷板是液體冷卻的。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及用于電池電芯的被動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)封裝系統(tǒng)。一種用于電池電芯的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)包括限定腔的殼體，其中多個(gè)電池電芯布置在該腔中。每個(gè)電池電芯被多孔介質(zhì)圍繞，并且相變材料被設(shè)置在由該多孔介質(zhì)限定的空間內(nèi)。冷板被設(shè)置在該腔的頂部處，以冷卻被蒸發(fā)的相變材料并將蒸氣變成液體。

技術(shù)研發(fā)人員：A·M·科波拉,A·K·薩奇德夫,M·H·基爾馬尼,R·P·?；?br/>受保護(hù)的技術(shù)使用者：通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22