【技術實現步驟摘要】
本公開總體上涉及電能存儲系統。在特定方面，本公開涉及一種用于電能存儲系統的棱柱形電池電芯、一種用于電能存儲系統的電池總成、一種電能存儲系統以及一種車輛。本公開可適用于重型車輛，諸如卡車、公共汽車和施工設備以及其他車輛類型。盡管可關于特定車輛描述本公開，但是本公開不限于任何特定車輛。本公開還可應用于固定式機械。
技術介紹
1、電能存儲系統(諸如高壓電能存儲系統)通常包括彼此電連接(即，串聯和/或并聯連接)的多個電化學電池電芯。電化學電池電芯通常包括封閉電化學電芯的殼體。眾所周知，提供了棱柱形電池電芯和圓柱形電池電芯。棱柱形電池電芯具有形成為棱柱體(例如，具有矩形側面和矩形底部)的殼體，而圓柱形電芯具有形成為圓柱體(通常具有圓形底部)的殼體。
2、在使用期間，電化學電芯產生熱量，并且電化學電芯還可能暴露于高的環境溫度下。由于電化學電芯的性能和使用壽命可能因過高的溫度而受到負面影響，因此可能需要在使用期間諸如通過由一個或多個冷卻劑導管的冷卻系統冷卻電化學電芯。
3、鑒于上述情況，人們致力于開發與棱柱形電池電芯、電池總成和電能存儲系統的冷卻有關的改進技術。
技術實現思路
1、根據本公開的第一方面，提供了一種根據權利要求1所述的用于電能存儲系統的棱柱形電池電芯。因此，提供了一種用于電能存儲系統的棱柱形電池電芯，其中該棱柱形電池電芯沿縱向方向、寬度方向和高度方向延伸。該棱柱形電池電芯包括：
2、-用于封閉電化學電芯的外殼，該外殼具有沿縱向方向的縱向延伸范圍和
3、其中如沿高度方向所見，外殼包括底端部段，其中如在底端部段處的垂直于高度方向的剖面中所見，外殼的縱向延伸范圍長于外殼的寬度延伸范圍，
4、其中底端部段包括用于冷卻劑的凹部，
5、其中用于冷卻劑的凹部具有冷卻劑入口部分和冷卻劑出口部分，
6、其中如沿縱向方向所見，冷卻劑入口部分位于底端部段的第一端側處，而冷卻劑出口部分位于底端部段的相對第二端側處，并且其中用于冷卻劑的凹部沿縱向方向從冷卻劑入口部分延伸到冷卻劑出口部分。本公開的第一方面可尋求以經濟效益方式為棱柱形電池電芯提供改進的冷卻。技術優勢可包括通過將冷卻劑導管集成到外殼中(即，通過用于冷卻劑的凹部)，可以經濟效益方式實現改進的冷卻。這進而意味著性能提高和使用壽命延長。例如，用于冷卻劑的凹部的取向已被證實為冷卻劑提供更多散熱，這意味著在使用期間冷卻更有利。作為另一示例，用于冷卻劑的凹部的取向已被證實為連接的棱柱形電池電芯提供緊湊的封裝可能性，同時還在電芯之間提供更均勻冷卻。
7、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，底端部段包括第一壁段和第二壁段，其中第一壁段和第二壁段中的每一者沿縱向方向在第一端側與第二端側之間延伸，并且其中第一壁段和第二壁段沿寬度方向彼此偏移，使得第一壁段和第二壁段在其間限定用于冷卻劑的凹部。技術優勢可包括改進用于冷卻劑的凹部與外殼的集成，從而意味著可靠的冷卻和經濟效益配置。
8、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，第一壁段和第二壁段是外殼的相應外壁段。技術優勢可包括改進用于冷卻劑的凹部與外殼的集成，提高封裝可能性，例如，可提供外殼的更光滑外輪廓。
9、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，底端部段包括至少一個中間壁段，其中至少一個中間壁段沿縱向方向在第一端側與第二端側之間延伸，并且其中如沿寬度方向所見，至少一個中間壁段位于第一壁段與第二壁段之間，使得用于冷卻劑的凹部包括兩個或更多個用于冷卻劑的子凹部。技術優勢可包括用于冷卻劑的凹部中的湍流更加劇烈，例如，由冷卻劑與用于冷卻劑的凹部之間的摩擦增加所引起。這可能意味著進一步改進了冷卻效果。
10、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，底端部段包括至少一個密封元件，該至少一個密封元件被配置為當底端部段被支撐在支撐表面上時，相對于支撐表面沿縱向方向密封用于冷卻劑的凹部。技術優勢可包括降低冷卻劑泄漏的風險，這意味著改進冷卻效果和更可靠且更穩健的配置。
11、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，至少一個密封元件設置在第一壁段和/或第二壁段的底部上。技術優勢可包括改進密封元件與外殼的集成。這可能意味著成本效益配置和/或減少冷卻劑泄漏。
12、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，至少一個密封元件設置在底部的密封元件凹部中。技術優勢可包括改進密封元件與外殼的集成。這可能意味著成本效益配置和/或減少冷卻劑泄漏。
13、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，外殼包括用于封閉電化學電芯的四個側壁，其中四個側壁沿高度方向在底端部段與棱柱形電池電芯的頂部部段之間延伸，其中四個側壁和底端部段由一塊單片材料制成。技術優勢可包括更具成本效益配置，即，將用于冷卻劑的凹部集成在一塊單片材料中。
14、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，外殼通過沖擊擠壓制成。技術優勢可包括外殼的成本效益制造。
15、根據本公開的第二方面，提供了一種根據權利要求6所述的用于電能存儲系統的電池總成。因此，提供了一種用于電能存儲系統的電池總成，該電池總成包括彼此并排布置的至少兩個棱柱形電池電芯，其中該至少兩個棱柱形電池電芯中的每一者都是根據本公開的第一方面的示例中的任一者的棱柱形電池電芯。本公開的第二方面可尋求以經濟效益方式為電池總成提供改進的冷卻。例如，用于冷卻劑的凹部的取向已被證實為連接的棱柱形電池電芯提供緊湊的封裝可能性，同時還在電芯之間提供更均勻冷卻。
16、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，該電池總成還包括底部支撐構件，其中至少兩個棱柱形電池電芯的底端部段由底部支撐構件的支撐表面支撐。技術優勢可包括用于冷卻劑的凹部和支撐表面以可靠且穩健的方式形成用于棱柱形電池電芯的冷卻劑導管。
17、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，至少兩個棱柱形電池電芯中的形成第一組棱柱形電池電芯的至少兩個棱柱形電池電芯彼此并排布置，使得它們的用于冷卻劑的凹部形成基本平行的冷卻劑流。技術優勢可包括更均勻冷卻，這意味著改進了棱柱形電池電芯的冷卻。例如，平行冷卻劑流可能意味著，與串行冷卻劑流的入口溫度相比，用于冷卻劑的凹部的入口處的冷卻劑溫度可基本相同，或者至少不會偏離太多。
18、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，電池總成還包括位于第一組棱柱形電池電芯的入口部分附近的至少一個第一冷卻劑分配構件，其中第一冷卻劑分配構件被配置為向第一組棱柱形電池電芯的入口部分供應冷卻劑。技術優勢可包括更可靠且更穩健的配置，這意味著例如提高冷卻效率。
19、任選地，在一些示例中，包括在至少一個優選示例中，電池總成還包括位于第一組棱柱形電池電芯的出口部分附近的至少一個第二冷卻劑分配構件，其中第二冷卻劑分配構件被配置為從第一組棱柱形電池電芯的出口部分排放冷卻劑。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于電能存儲系統(3)的棱柱形電池電芯(1)，所述棱柱形電池電芯沿縱向方向(L)、寬度方向(W)和高度方向(H)延伸，所述棱柱形電池電芯(1)包括：
2.根據權利要求1所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述底端部段(12)包括第一壁段(126)和第二壁段(128)，其中所述第一壁段和所述第二壁段中的每一者沿所述縱向方向(L)在所述第一端側(122)與所述第二端側(124)之間延伸，并且其中所述第一壁段(126)和所述第二壁段(128)沿所述寬度方向(W)彼此偏移，使得所述第一壁段(126)和所述第二壁段(128)在其間限定所述用于冷卻劑的凹部(14)。
3.根據權利要求2所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述第一壁段和所述第二壁段是所述外殼(10)的相應外壁段。
4.根據權利要求2至3中任一項所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述底端部段(12)包括至少一個中間壁段(130)，其中所述至少一個中間壁段(130)沿所述縱向方向(L)在所述第一端側(122)與所述第二端側(124)之間延伸，并且其中如沿所述寬度方向(W)所見，所述至少一個中間壁段
5.根據前述權利要求中任一項所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述底端部段(12)包括至少一個密封元件(132)，所述至少一個密封元件被配置為當所述底端部段(12)被支撐在支撐表面(222)上時，相對于所述撐表面(222)沿所述縱向方向(L)密封所述用于冷卻劑的凹部(14)。
6.根據也從屬于權利要求2至4中任一項的權利要求5所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述至少一個密封元件(132)設置在所述第一壁段(126)和/或所述第二壁段(128)的底部上。
7.根據權利要求6所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述至少一個密封元件(132)設置在所述底部的密封元件凹部(1322)中。
8.根據前述權利要求中任一項所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述外殼(10)包括用于封閉所述電化學電芯的四個側壁(16、16’)，其中所述四個側壁(16、16’)沿所述高度方向(H)在所述底端部段(12)與所述棱柱形電池電芯(1)的頂部部段(18)之間延伸，其中所述四個側壁(16、16’)和所述底端部段(12)由一塊單片材料制成。
9.根據權利要求8所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述外殼(10)通過沖擊擠壓制成。
10.一種用于電能存儲系統(3)的電池總成(2)，所述電池總成(2)包括彼此并排布置的至少兩個棱柱形電池電芯(1)，其中所述至少兩個棱柱形電池電芯(1)中的每一者都是根據前述權利要求中任一項所述的棱柱形電池電芯。
11.根據權利要求10所述的電池總成(2)，其還包括底部支撐構件(22)，其中所述至少兩個棱柱形電池電芯(1)的所述底端部段(12)由所述底部支撐構件(22)的支撐表面(222)支撐。
12.根據權利要求10至11中任一項所述的電池總成(2)，其中所述至少兩個棱柱形電池電芯(1)中的形成第一組棱柱形電池電芯(1)的至少兩個棱柱形電池電芯(1)彼此并排布置，使得它們的用于冷卻劑的凹部(14)形成基本平行的冷卻劑流。
13.根據權利要求12所述的電池總成(2)，其還包括位于所述第一組棱柱形電池電芯(1)的所述入口部分(142)附近的至少一個第一冷卻劑分配構件(24)，其中所述第一冷卻劑分配構件(24)被配置為向所述第一組棱柱形電池電芯(1)的所述入口部分(142)供應冷卻劑。
14.根據權利要求12至13中任一項所述的電池總成(2)，其還包括位于所述第一組棱柱形電池電芯(1)的所述出口部分(144)附近的至少一個第二冷卻劑分配構件(26)，其中所述第二冷卻劑分配構件(26)被配置為從所述第一組棱柱形電池電芯(1)的所述出口部分(144)排放冷卻劑。
15.根據權利要求12至14中任一項所述的電池總成(2)，其中除所述第一組棱柱形電池電芯(1)之外，形成第二組棱柱形電池電芯(1)的至少兩個棱柱形電池電芯(1)也彼此并排布置，使得它們的用于冷卻劑的凹部(14)形成基本平行的冷卻劑流，并且其中所述第一組棱柱形電池電芯和所述第二組棱柱形電池電芯(1)被布置成使得所述第一組棱柱形電池電芯(1)的所述出口部分(144)面向所述第二組棱柱形電池電芯(1)的所述入口部分(142)。
16.根據權利要求15所述的電池總成(2)，其還包括用于所述第一組棱柱形電池電芯和所述第二組棱柱形電池電芯(1)的至少...
【技術特征摘要】
1.一種用于電能存儲系統(3)的棱柱形電池電芯(1)，所述棱柱形電池電芯沿縱向方向(l)、寬度方向(w)和高度方向(h)延伸，所述棱柱形電池電芯(1)包括：
2.根據權利要求1所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述底端部段(12)包括第一壁段(126)和第二壁段(128)，其中所述第一壁段和所述第二壁段中的每一者沿所述縱向方向(l)在所述第一端側(122)與所述第二端側(124)之間延伸，并且其中所述第一壁段(126)和所述第二壁段(128)沿所述寬度方向(w)彼此偏移，使得所述第一壁段(126)和所述第二壁段(128)在其間限定所述用于冷卻劑的凹部(14)。
3.根據權利要求2所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述第一壁段和所述第二壁段是所述外殼(10)的相應外壁段。
4.根據權利要求2至3中任一項所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述底端部段(12)包括至少一個中間壁段(130)，其中所述至少一個中間壁段(130)沿所述縱向方向(l)在所述第一端側(122)與所述第二端側(124)之間延伸，并且其中如沿所述寬度方向(w)所見，所述至少一個中間壁段(130)位于所述第一壁段(126)與所述第二壁段(128)之間，使得所述用于冷卻劑的凹部(14)包括兩個或更多個用于冷卻劑的子凹部。
5.根據前述權利要求中任一項所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述底端部段(12)包括至少一個密封元件(132)，所述至少一個密封元件被配置為當所述底端部段(12)被支撐在支撐表面(222)上時，相對于所述撐表面(222)沿所述縱向方向(l)密封所述用于冷卻劑的凹部(14)。
6.根據也從屬于權利要求2至4中任一項的權利要求5所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述至少一個密封元件(132)設置在所述第一壁段(126)和/或所述第二壁段(128)的底部上。
7.根據權利要求6所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述至少一個密封元件(132)設置在所述底部的密封元件凹部(1322)中。
8.根據前述權利要求中任一項所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述外殼(10)包括用于封閉所述電化學電芯的四個側壁(16、16’)，其中所述四個側壁(16、16’)沿所述高度方向(h)在所述底端部段(12)與所述棱柱形電池電芯(1)的頂部部段(18)之間延伸，其中所述四個側壁(16、16’)和所述底端部段(12)由一塊單片材料制成。
9.根據權利要求8所述的棱柱形電池電芯(1)，其中所述外殼(10)通過沖擊擠壓制成。
10.一種用于電能存儲系統(3)的電池總成(2)，所述電池總成(2)包括彼此并排布置的至少兩個棱柱形電池電芯(1)，其中所述至少兩個棱柱形電池電芯(1)中的每一者都是根據前述權利要求中任一項所述的棱柱形電池電芯。
11.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：維賈伊·尚卡爾·巴哈萬尼·尚卡爾，
申請(專利權)人：沃爾沃卡車集團，
類型：發明
國別省市：
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