CN113273016A - 用于电池组热管理的方法和*** - Google Patents

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迈克尔·弗里克
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菲利普·韦克
伯顿·维特
赫雷尔·托罗相
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Abstract

提供了用于诸如加热和冷却布置成电池组的各个电池的电池组热管理的方法和***。该方法和***使用热控制模块，该热控制模块具体被配置为热耦合至电池组中每个电池的侧壁和底端部。在一些例子中，热控制模块包括热板以及连接并热耦合至热板的一个或两个电池接合部件。每个电池接合部件包括多个电池接收开口。当将电池安装到这些开口中时，每个电池的侧壁和底端部热耦合至热控制模块。热流体循环通过至少热板以在热流体与电池之间没有任何直接接触的情况下为电池提供冷却或加热。

Description

用于电池组热管理的方法和***
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2019年1月7日提交的题为“用于电池组热管理的方法和***”的美国临时专利申请第62/789,110号的权益，出于所有目的通过引用将其整体并入本文。
背景技术
各种动力***(例如，电动车辆)使用电池组来储存电能。这些电池组中电池的性能取决于它们的温度。例如，大多数锂离子电池的工作范围相对较窄，为0至50℃。尝试在此温度范围之外对锂离子电池充电或放电会导致电池永久性损坏，甚至导致不安全的情况，尤其是在电池过热时。另一方面，电池组的热管理具有挑战性，尤其是对于在电动车辆中使用的大型电池组。除了环境因素(例如，寒冷或炎热的环境温度)之外，电池在其运行期间还会经历内部加热，例如充电和放电。在电池的充电和/或放电过程中在其内部产生的热量与电流的平方乘以电池的内阻成正比(P＝I2×R)。同时，对于各种应用(例如，电动车辆的更快的充电和加速以及电网平衡)通常需要更高的充放电电流，这进一步使电池组内部的热管理复杂化。
需要用于电池组热管理、特别是有效的电池冷却和加热的方法和***。
发明内容
提供了用于电池组热管理(例如，加热和冷却布置成电池组的各个电池)的方法和***。该方法和***使用热控制模块，该热控制模块具体被配置为热耦合至电池组中每个电池的侧壁和底端部。在一些例子中，热控制模块包括热板以及连接并热耦合至热板的一个或两个电池接合部件。每个电池接合部件包括多个电池接收开口。当将电池安装到这些开口中时，每个电池的侧壁和底端部热耦合至热控制模块。热流体循环通过至少热板以在热流体与电池之间没有任何直接接触的情况下为电池提供冷却或加热。
下面参照附图进一步描述这些和其他例子。
附图说明
已经如此概括地描述了本公开的例子，现在将参照附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中相同的附图标记在多个视图中表示相同或相似的部分，并且其中：
图1A是根据一些例子的包括热控制模块和电互连模块的电池组的示意性剖视图。
图1B是根据一些例子的包括多个热控制模块和电互连模块的电池组的示意性立体图。
图2A是根据一些例子的电池的示意性剖面侧视图，其示出了电池的各种内部组件。
图2B是根据一些例子的图2A的电池的示意性俯视图，其示出了两个触点。
图3A是根据一些例子的在将电池放入热控制模块的电池接收开口中之前的热控制模块的示意性剖视图。
图3B是根据一些例子的图3A的热控制模块的示意性俯视图，其示出了定位在电池接收开口中的电池。
图3C是根据一些例子的图3B的热控制模块的示意性剖视图，其示出了通过电池接合部件从电池到热板(以及到热流体)的传热。
图3D是热控制模块的另一个例子的示意性剖视图，其包括热板和两个电池接合部件。
图4A是根据一些例子的热控制模块的示意性剖视图，该热控制模块包括热板和电池接合部件，其中流道在热板与电池接合部件之间延伸。
图4B是根据一些例子的图4A的热控制模块的示意性剖视图，其示出了流过热板和电池接合部件中的流道的热流体。
图4C是根据一些例子的热控制模块的示意性剖视图，该热控制模块包括热板和电池接合部件，其中在热板和电池接合部件中具有单独的流道。
图5A是根据一些例子的热控制模块的示意性剖视图，其中电池接合部件包括热延伸件和电绝缘套筒或电绝缘涂层。
图5B是根据一些例子的热控制模块的示意性剖视图，该热控制模块包括形成为单独的部件的热板和电池接合部件。
图6A是根据一些例子的热控制模块的分解示意图，其示出了热板的两个部分。
图6B是根据一些例子的热板的侧视剖视图。
图6C是根据一些例子的热板的俯视剖视图。
图6D是根据一些例子的热控制模块的一部分的立体图。
图6E是根据一些例子的热控制模块的另一个部分的部分立体放大图。
图7A是根据一些例子的热控制模块的示意性立体图。
图7B是根据一些例子的图7A所示的热控制模块的剖视图。
图7C是根据一些例子的图7A的热控制模块的俯视图，其示出了套筒中的流体通道。
图7D是根据一些例子的套筒和电池接合部件中的流体通道的另一个例子。
图8A是根据一些例子的热控制模块的示意性立体图，其中套筒由多个套筒杯形成。
图8B是根据一些例子的套筒杯的示意性立体图，该套筒杯形成图8A所示的热控制模块中的套筒的一部分。
图9是根据一些例子的热控制模块的示意性立体图，该热控制模块包括由多个三角形延伸件形成的电池接合部件。
图10A是具有热耦合至电池的多个三角形延伸件的热控制模块的一个例子的示意性俯视图。
图10B是根据一些例子的热控制模块的另一个例子的示意性俯视图，该热控制模块具有热耦合至电池的多个三角形延伸件。
图10C是根据一些例子的图10A的热控制模块的示意性剖面侧视图，其示出了在多个三角形延伸件上延伸的套筒。
图11A是根据一些例子的热控制模块的示意性分解图。
图11B和图11C是根据一些例子的图11A所示的热控制模块的套筒的套筒的示意图。
图12是根据一些例子的对应于操作包括热控制模块的电池组的方法的过程流程图。
图13A和图13B是根据一些例子的电动车辆的示意图，该电动车辆包括配备有热控制模块的电池组。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对所提出的概念的透彻理解。可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践所提出的概念。在其他情况下，没有详细描述众所周知的过程操作，以免不必要地模糊所描述的概念。虽然将结合具体例子描述一些概念，但应理解这些例子并非旨在是限制性的。
在此对“一个例子”或“一个方面”的引用意味着结合该例子或方面描述的一个或多个特征、结构或特性被包括在至少一个实现方式中。说明书中不同地方的短语“一个例子”或“一个方面”可以指代也可以不指代相同的例子或方面。
介绍
诸如具有至少5kWh、至少20kWh以上的容量电池组的大型电池组被用于诸如电动车辆、电网储存/平衡等许多不同的应用。这些应用中的一些应用与通过电池组的大的充电和/或放电电流相关联。例如，大充电电流(例如，超过100A，甚至超过300A)可用于加快电动车辆中电池组的充电。同样地，大放电电流(例如，超过1000A)可以在车辆快速加速期间使用。由于这些电池的内阻，这些电流导致电池组内部的电池发热(例如，电阻发热)。所产生的热量与电流的平方成正比(P＝I2×R)，这说明了电流对电池发热的显著影响。
同时，锂离子电池以及其他类型的电池的性能受电池温度的极大影响。电池的工作温度范围可能取决于用于电池电极的活性材料、电解质组成和整体电池设计。许多类型的电池(例如，镍镉、镍金属氢化物、锂离子)被设计为在大约0℃至50℃之间运行。例如，在低于0℃的温度下为锂离子电池充电可能会导致金属锂的不可逆电镀，因为在低温下负极的扩散有限。这种锂电镀可能会导致容量损失及潜在的不安全状况。此外，在高于50℃的温度下为锂离子电池充电，尤其是长时间充电，可能会导致内部气体产生和容量损失。总的来说，环境条件(例如，环境温度)和工作条件(充电/放电电流)会影响电池温度，如果不加以管理，可能会导致温度超出工作范围。
已将各种热管理方法用于电池组，取得了不同程度的成功。一些例子包括围绕各个电池的被动或强制空气对流、将电池浸入介电流体(例如，油)中、通过电池阵列延长冷却通道以及将冷却板定位在电池阵列的一侧。然而，空气冷却通常是不够的，特别是对于大电流应用。空气的传热系数和热容量比液体低得多。此外，其中电池壳体与冷却液直接接触的浸入冷却需要非常特定的非导电液体，以防止电池通过冷却液短路。另一个问题源于冷却液不均匀地流过由布置在电池组内的电池形成的复杂路径。流动很小或没有流动的停滞流体可能会导致电池组中出现不希望的热包(hot pocket)和冷包(cold pocket)，应避免这种情况。然而，由于电池的预设设计(例如，所有电池均为圆柱形且尺寸相同)以及需要将尽可能多的电池装入给定空间(例如，以最大化电池组的能量密度)，难以控制流动路径。
另一种方法涉及到使冷却通路延伸穿过电池阵列，使得这些通路接触圆柱形电池的侧壁。冷却液流过这些冷却通路，而这些通路在电池侧壁与冷却液之间提供传热。然而，这些通路占据了电池组内的大量空间，从而降低了电池组的能量密度。此外，这些通路通常非常长且不直，这对建立冷却液均匀流过这些通路提出了各种挑战。最后，冷却通路通常不能接触电池侧壁的整个周边，从而限制了电池与冷却通路之间的热耦合。
另一种方法涉及到在电池阵列的一侧定位冷却板。这种方法依赖于沿着电池的高度的与电池的内部传热。此外，这种方法可以允许电池之间通过它们的侧壁直接传热。最后，与电池的小端部的热耦合可能无法在该电池与冷却板之间提供足够的传热，并且可能导致例如远离冷却板的内部热区。
提供了用于电池组的热管理的方法和***，其解决了上述的传统***的各种缺陷。具体地，使用热控制模块并且将其具体配置为热耦合至电池组中每个电池的底端部和侧壁的至少一部分。例如，18650电池具有圆形的顶端部和底端部以及圆柱形的侧部，顶端部和底端部各自的表面积约为254平方毫米，而侧部的表面积约为3673平方毫米(是每个圆形端部的大约14.5倍)。虽然底端部由于其可及性和电池内的内部传热而可能有利于热耦合，但是圆柱形侧部具有大的可用传热表面。总的来说，除了电池组中每个电池的底端部外，与侧壁的热耦合提供了电池与热控制模块之间更均匀的传热。
此外，该方法和***利用热流体(例如，液体、气体及其组合)作为热载体。热流体流过热控制模块，而不与定位且热耦合至热控制模块的任何电池直接接触。尽管电池(通过热控制模块)热耦合至热流体，但电池与热流体(也通过热控制模块)物理地分离和电隔离。因此，不存在关于电池通过热流体电气地短路或热流体导致电池腐蚀的担忧。
图1A是根据一些例子的电池组100的示意图。电池组100包括电池200和将电池200互连的电互连模块110。如下面参照图13B进一步所述，电互连模块110可以连接至利用电池组100的***的各种电部件。电互连模块110可以连接电池组100中每个电池200的第一触点和第二触点。例如，电互连模块110包括汇流条、触点引线和其他类似部件以形成这些电连接。电池200的各种电连接形式通过电互连模块110在以下范围内实现：例如，每个电池的单独连接、并联连接、串联连接、并联和串联连接的各种组合。
电池组100还包括热耦合至电池200并在电池组100的运行期间控制电池200的温度的热控制模块120。例如，热控制模块120用于在快速充电和/或放电期间防止电池200过度加热。在一些例子中，热控制模块120用于加热电池200，例如，当电池组100在寒冷环境中运行时。下面进一步描述热控制模块120的各种例子。
电池组100还包括电池组控制器195，其控制电互连模块110和热控制模块120中一者或两者的操作。例如，电池组控制器195控制供应给热控制模块120的热流体的流量(例如，通过控制泵的运行)和/或温度(例如，通过控制恒温器、加热器、泵、和/或整个***的其他部件的运行)。在一些例子中，电池组控制器195监测热控制模块120内和/或离开热控制模块120的热流体的温度。下面参照图12描述电池组控制器195的各种操作例子。
在一些例子中，例如，如图1B所示，电池组100包括多个热控制模块120。具体地，图1B示出了两个热控制模块120，每个热控制模块120热耦合至电池200的两个阵列，例如，热耦合至两个阵列中每个电池200的底端部和侧壁。图1B还示出了四个电互连模块110，每个电互连模块110电耦合至电池200的单独阵列，例如电耦合至每个电池200的顶端部。
参照图1A，热控制模块120包括热板130以及连接并热耦合至热板130的电池接合部件140。在一些例子中，热板130和电池接合部件140是整体式的(例如，制造成一个部件)。替代地，热板130和电池接合部件140被制造成单独的部件，然后将它们结合在一起以形成热控制模块120。
在热控制模块120的操作期间，电池200位于热控制模块120内并由热控制模块120支撑。例如，电池200的第一端部201(有时被称为顶端部)电耦合至电互连模块110。电池接合部件140热耦合至电池200，或更具体地热耦合至电池200的侧部203。在一些例子中，电池200的第二端部202(有时被称为底端部)直接或通过电池接合部件140热耦合至热板130。替代地，第二端部202也热耦合至电池接合部件140。电池接合部件140被配置为在电池200(例如侧部203，并且在一些例子中为第二端部202)与热板130之间传热。
热流体109循环通过至少热板130并且从热控制模块120移除热量或向热控制模块120添加热量。在下面进一步描述的一些例子中，热流体109还通过电池接合部件140循环。应注意的是，电池200不与热流体109直接接触，从而消除了电池200之间通过热流体109电气短路的风险。因此，可以在热控制模块120中使用导电热流体。
热板130被配置为提供热流体109沿着热控制模块120的整个长度(X轴)的均匀流动，从而至少消除热板130内的温度变化/过冷点和过热点。沿着热控制模块120的高度(Z轴)的传热由电池接合部件140提供，并且在某种程度上由电池200提供。电池200的简要描述有助于理解电池组100内部的热动力学。
图2A是根据一些例子的电池200的示意性剖视图。在这些例子中，电池200是圆柱形电池单元，具有其电极的卷绕布置。这样的电池的具体例子是18650、20700、21700和22700电池单元。这种电池配置制造简单并且具有良好的机械稳定性(例如，能够承受高内部压力而不变形)。然而，诸如方形电池和袋式电池(pouch battery)的其他类型的电池也在范围内。
参照图2A，电池200包括第一电极221、第二电极222和电解质224。第一电极221和第二电极222可以被称为负电极和正电极或者被称为阳极和阴极。电解质224提供第一电极221与第二电极222之间的离子连通/交换(例如，在电池200的充电和放电期间允许离子在第一电极221与第二电极222之间穿梭)。
第一电极221和第二电极222彼此电绝缘。例如，隔板223可以设置在第一电极221与第二电极222之间以提供第一电极221和第二电极222的物理分离和电隔离。隔板223包括孔并且被电解质224渗入，从而允许通过隔板223进行离子交换。
在一些例子中，第一电极221、隔板223和第二电极222被卷绕成圆柱形结构，其通常被称为“胶质卷(jelly-roll)”。在其他例子中，第一电极221、隔板223和第二电极222被布置成叠层。第一电极221、隔板223、第二电极222和电解质224可称为电池200的内部部件。
电池200还包括将内部部件与环境隔离的壳体230和盖232。例如，一些内部部件可能对湿气和其他环境条件敏感。在一些例子中，壳体230和盖232彼此电隔离，例如通过位于壳体230与盖232之间的密封件233。在这些例子中，壳体230电连接至第一电极221(例如，正极或阴极)，而盖232连接至第二电极222(例如，负极或阳极)。此外，在这些例子中，壳体230可用作电池200的第一触点211，而盖232可用作第二触点212。
壳体230和盖232形成电池200的第一端部201、第二端部202和侧部203。参照示出电池200的俯视图的图2B，盖232至少形成第一端部201的一部分(例如，内部部分)。壳体230形成第一端部201的另一部分(例如，外缘)。这样，到电池200的两个电连接都可以形成在第一端部201处，例如，如图1A所示。换言之，至少在该例子中，电池200的第一触点211和第二触点212可在第一端部201处获得。如上所述，电互连模块110形成到第一触点211以及第二触点212的电连接。当在第一端部201处形成这些电连接时，第二端部202和侧部203保持可用，例如用于热耦合。
参照图2A，第一电极221和第二电极222沿着电池200的高度(Z轴)延伸并且围绕电池200的中心轴线(与Z轴重合或平行)卷绕。第一电极221和第二电极222中的每一个包括提供良好导热性的金属集电器(例如，金属箔)。不受任何特定理论的限制，据信至少在卷绕的圆柱形电池单元内，传热沿着其高度(沿着Z轴)强于沿着其直径(沿着X轴和沿着Y轴)。此外，由于与密封电池200以及提供第一触点211和第二触点212相关的各种设计考虑，第一电极221和第二电极222通常定位得与离第一端部201相比更靠近第二端部202。因此，第二端部202是有效的热耦合位置。然而，第二端部202的表面面积通常小于侧部203的表面面积(例如，对于如上所述的18650电池大约是14.5倍)。因此，侧部203也是有效的耦合位置。如下所述，热控制模块120热耦合至每个电池200的第二端部202和侧部203。
在一些例子中，电池200是锂离子电池。在这些例子中，第一电极221包括含锂的材料，例如钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍钴锰酸锂(LiNiMnCoO2或NMC)、磷酸铁锂(LiFePO4)、镍钴铝酸锂(LiNiCoAlO2)和钛酸锂(Li4Ti5O12)。第二电极222包括锂吸收剂材料，例如石墨、硅等。然而，其他类型的电池也在范围内。
热控制模块的例子
图3A是根据一些例子在将电池200安装到热控制模块120中之前的热控制模块120的示意性剖视图。图3C是在将电池200安装到热控制模块120中之后的图3A的热控制模块120的类似视图。安装电池200后，热控制模块120用于控制电池组100中的电池200的温度。
如上所述，热控制模块120包括热板130和电池接合部件140。参照图3C，电池接合部件140热耦合至电池的侧部203，而热板130直接或通过电池接合部件140的一部分热耦合至第二端部202。电池接合部件140也可被称为第一电池接合部件140以区别于下面参照图3D描述的第二电池接合部件170。
热板130包括第一侧部131，其沿着热控制模块120的第一轴线121(X轴)和第二轴线122(Y轴)延伸。如图3B所示，第一轴线121垂直于第二轴线122。热板130还包括第二侧部132，其也沿着热控制模块120的第一轴线121和第二轴线122延伸。第二侧部132沿着第三轴线123(Z轴)相对于第一侧部131偏移，第三轴线123垂直于第一轴线121和第二轴线122中的每一个。第一侧部131和第二侧部132中的至少一个部分地限定了热控制模块120的内部129。第一侧部131和第二侧部132也可以被称为第一壁和第二壁。
图3A示出了一个例子，其中第一侧部131和第二侧部132限定内部129的顶部边界和底部边界。在该例子中，内部129整体定位在热板130内。然而，内部129的一部分延伸至电池接合部件140的其他例子也在范围内。这些其他例子中的一些在图4A至图4D中示出并在下面描述。总的来说，热控制模块120被设计为使得供应给热控制模块120的热流体190的全部或至少大部分(例如，基于总流量的至少50％或总流量的至少约75％或甚至总流量的至少约90％)流过热板130。如果有热流体190的任何部分流过第一电池接合部件140和/或第二电池接合部件170，则该部分的流量小于通过热板130的流量。
参照图3A至图3C，热控制模块120还包括被配置为连接至热流体管线和/或整个***的其他部件的热流体端口134。热流体端口134允许热流体109循环进出热控制模块120并通过热控制模块120的内部129。图3B示出了沿着热控制模块120的沿着热控制模块120的长度的同一端部定位的两个热流体端口134的例子。一个热流体端口134用于将热流体109供应到内部129，因而可以被称为入口端口。另一个热流体端口134用于从内部129移除热流体109，因而可以被称为出口端口。在一些例子中，在入口端口和/或出口端口处监测供应到热控制模块120和/或从热控制模块120移除的热流体109的温度。热流体管线可以连接至用于控制流入热控制模块120的内部129的热流体109的流量和温度的泵、热交换器、加热器、冷却器及其他类似部件。热流体109的一些例子包括但不限于合成油、水和乙二醇、聚-α-烯烃油等。
电池接合部件140热耦合并连接至热板130的第一侧部131。在一些例子中，电池接合部件140和热板130是整体式的，例如如图3A所示。替代地，电池接合部件140和热板130最初形成为单独的部件，然后彼此附接，例如如图5B中示意性所示。
电池接合部件140包括沿着热控制模块120的第三轴线123延伸的多个电池接收开口141。例如，如图3B所示，多个电池接收开口141中的每一个被配置为接收一个电池200。由同一电池接合部件140接收的一组电池200可被称为电池200的阵列。图3B示出了沿着第一轴线121(X轴)和第二轴线122(Y轴)延伸的电池200的二维阵列。相邻行的圆柱形电池可以相对于彼此偏移以增加电池密度。当热控制模块120包括第一电池接合部件140和第二电池接合部件170时，热控制模块120被配置为接收和热耦合电池200的两个单独的阵列，例如，如图3D中示意性所示。
在一些例子中，电池接收开口141的尺寸使得电池接收开口141和电池200之间紧密配合，从而提供电池接合部件140与电池200之间的直接接触和热耦合。例如，电池接收开口141的直径可以在电池200的直径的1-5％内，例如，不超过电池直径的5％，或更具体地不超过1％。此外，在一些例子中，电池接收开口141由可压缩材料(例如，套筒160的材料，在下文中进一步描述)形成以提供电池接合部件140与电池200之间的共形的直接接触。
此外，在一些例子中，电池接合部件140为电池200提供机械支撑。例如，电池接合部件140将电池200保持在设计位置，并且即使电池组100受到各种力(例如，掀翻倒置)、振动等时，也保持电池200在热控制模块120中的取向。将电池200安装到电池接合部件140中之后，从电池接合部件140移除电池200所需的力可能大于例如电池200的重量。总的来说，电池接合部件140将电池200热耦合至热板130(并且在一些例子中，热耦合至热流体109)，使电池200与热板130电绝缘，并且更具体地与热流体109电绝缘，使电池200与热流体109物理隔离，并且在一些例子中机械地支撑电池200。
参照图3D，在一些例子中，热控制模块120还包括第二电池接合部件170，其热耦合并连接至热板130的第二侧部132。第二电池接合部件170包括沿着热控制模块120的第三轴线123延伸的第二多个电池接收开口171。第二多个电池接收开口中的每一个电池接收开口被配置为接收一个电池200。第二电池接合部件170将该第二多个电池200/电池200的第二阵列热耦合至热板130，使电池200与热板130电绝缘并使电池200与热流体109物理隔离。在这些例子中，电池接合部件140可以被称为第一电池接合部件140，以便将其与第二电池接合部件170区分开。替代地，热控制模块120仅包括一个电池接合部件140。
在一些例子中，内部129仅设置在热板130内。因此，热流体仅在热板130内流动，例如，如图3C所示。换言之，热控制模块120的内部129没有延伸至电池接合部件140中，并且热流体流过电池接合部件140。电池200的侧部203与热板130之间的传热由形成电池接合部件140的一种或多种材料的导热性提供。应注意的是，在电池组100的运行期间，电池200的热导率也依赖于沿着第三轴线123(Z轴)的传热。
替代地，电池接合部件140可包括多个接合模块流道145，例如，如图4A至图4C所示。接合模块流道145设置在多个电池接收开口141中的相邻的电池接收开口之间，并形成热控制模块120的内部129的一部分。同时，接合模块流道145与电池接收开口141流体隔离，使得设置在接合模块流道145中的热流体不与电池200直接接触。
在图4A和图4B所示的更多具体例子中，热板130的第一侧部131包括多个热板开口320。每个热板开口320可以与一个接合模块流道145对准并流体连通。该对准特征在内部129的由热板130形成的部分与内部129的由电池接合部件140形成的部分之间提供流体连通。因此，热流体可以在热控制模块120的运行期间或更一般地在电池组100的运行期间在这些部分之间流动。例如，内部129的由热板130形成的部分可提供热流体在热控制模块120内的主要路径。热流体进入各个接合模块流道145、在各个接合模块流道145内流动并存在于各个接合模块流道145中，从而除了由形成电池接合部件140的材料提供的传导传热之外，在电池接合部件140内还提供对流传热。
参照图4A至图4B，在一些例子中，接合模块流道145与热板130内的内部129的一部分流体连通。该内部部分定位在第一侧部131与第二侧部132之间。如上所述，该内部部分(在热板130内)为热流体提供至少沿着第一轴线121(X轴)和第二轴线122(Y轴)的主要路径。该内部部分还将一些热流体送入延伸件流体通道155，从而当热流体在延伸件流体通道155内流动时沿着第三轴线123(Z轴)建立对流传热。在一些例子中，接合模块流道145可以不直接彼此连接。而是，每个接合模块流道145接收热流体并将该热流体排放到内部129的该部分中。
替代地，如图4C所示的例子，接合模块流道145与内部129的定位在第一侧部131与第二侧部132之间的该部分隔离。而是，延伸件流体通道155至少沿着第一轴线121延伸并且包括延伸件流体端口156。因此，内部129可由两个独立的部分形成，一个在热板130内，另一个在热延伸件150内。这些单独的内部部分可以彼此不流体连通，至少不直接流体连通。这些部分的流体分离允许对每个部分中的热流体进行独立的流动控制，从而提供附加水平的整体过程控制。
参照图5A，在一些例子中，电池接合部件140包括热延伸件150和套筒160。在这些例子中，热延伸件150的主要功能可以是对电池200和套筒160进行机械支撑以及传热，而套筒160的主要功能可以是使电池200与热延伸件150电隔离。向热延伸件150添加套筒160允许将各种导电材料(例如金属，或更具体地，铜、铝等)用于热延伸件150。这些材料具有高导热性。
套筒160由电绝缘的导热聚合物或涂层形成。适用于套筒160的材料的一些例子是具有非导电陶瓷填料(例如，氮化硼和氮化铝)的聚合物。在一些例子中，形成套筒160的材料的热导率为至少大约0.5W/mK，甚至至少大约2W/mK。形成套筒160的材料的电导率小于10-10S/m，甚至小于10-15S/m。
套筒160形成每个电池接收开口141的至少一部分。因此，在一些例子中，当将电池200安装到热控制模块120中时，只有套筒160(在热控制模块120的部件之外)接触电池200。套筒160使热延伸件150与电池200电绝缘，从而防止电池200因热延伸件150而短路。同时，套筒160将热延伸件150热耦合至电池200，从而提供从电池200到热延伸件150的热路径。在一些例子中，套筒160的厚度在大约0.5mm至5mm之间，或更具体地在1mm至3mm之间。
参照图5A，套筒160可以延伸至热板130，并且在一些例子中，形成每个电池接收开口141的底部。在这些例子中，套筒160还使电池200与热板130电绝缘，这允许由导电材料(例如，金属或更具体地铜、铝等)来形成热板130。
此外，参照图5A，热延伸件150直接与热板130的第一侧部131交界，从而在热延伸件150与热板130之间提供直接的传热和机械支撑。在一些例子中，热延伸件150被焊接、铜焊(braised)、钎焊或以其他方式附接至热板130。替代地，热延伸件150与热板130是整体式的，例如由相同的初始材料块形成。
参照图5B，在一些例子中，电池接合部件140和热板130由不同的部件制成并且随后结合在一起以形成热控制模块120。例如，电池接合部件140可以由导热聚合物形成，而热板130由金属形成。上面列出了合适的导热聚合物的各种例子。
现在将参照图6A至图6E描述热板130的各种例子和特征。在所示的例子中，热板130的第一部分133与第一电池接合部件140是整体式的，而热板130的第二部分137与第二电池接合部件170是整体式的。例如，热板130的第一部分133和第一电池接合部件140被制造成单个部件，然后例如在热控制模块120的组装期间将该单个部件与热板130的第二部分137和第二电池接合部件170结合在一起，例如，焊接、铜焊、钎焊或以其他方式附接。然而，参照图6A至图6E示出和描述的热板130的各种特征也适用于上述的热板130和一个或多个电池接合部件的其他集成例子。
如上所述，热板130形成热控制模块120的内部129的至少一部分。此外，热板130是热控制模块120中的热流体109的主要载体，或者在一些例子中，是热流体109的唯一载体。热板130还支撑并热耦合至一个或两个电池接合部件(或与一个或两个电池接合部件集成)。
参照图6A，在一些例子中，热板130包括设置在内部129或其至少一部分内的多个扩散器135。扩散器135由第一侧部131和第二侧部132中的至少一个支撑。扩散器135被配置为在内部129内重新引导热流体，从而确保热流体的均匀流动并避免与停滞或过快减速的热流体相关联的过冷点和过热点。扩散器135被配置为至少沿着第二轴线122(Y轴)重新引导沿着第一轴线121(X轴)流动的热流体。应注意的是，内部129内的热流体的主要流动方向是沿着第一轴线121(X轴)。
在一些例子中，例如如图6B所示，扩散器135在第一侧部131和第二侧部132之间延伸并与第一侧部131和第二侧部132中的每一个接触。例如，扩散器135可以附接至第一侧部131和第二侧部132中的一个，或者与第一侧部131和第二侧部132中的一个成整体并接触它们中的另一个。在这些例子中，扩散器135充当第一侧部131与第二侧部132之间的散热器，从而除热流体外，还确保内部129内的温度均匀性。此外，扩散器135可以为第一侧部131和第二侧部132提供机械支撑(例如，相对于彼此，例如在第一侧部131和第二侧部132之间传递力)。该特征允许形成具有更薄的壁的第一侧部131和第二侧部132，从而减轻重量并改善热控制模块120的传热。
参照图6C，在一些例子中，多个扩散器135中的每一个包括相对于第一轴线121具有锐角的扩散表面310。扩散表面310被配置为在X-Y平面内重新分布热流体，例如，重新引导沿着第一轴线121(X轴)流动的热流体。
在一些例子中，例如，如图6D和图6E所示，热板130包括沿着第三轴线123(Z轴)延伸的分隔器136。当组装热板130时，分隔器136在第一侧部131与第二侧部132之间延伸。此外，分隔器136沿着第一轴线121(X轴)延伸热板长度的大部分。具体地，分隔器136延伸至热板130的包含热流体端口134的边缘，但不延伸至相对边缘，从而与相对边缘产生间隙。分隔器136将内部129的至少一部分(在热板130内)分成第一部分331和第二部分332。除了通过分隔器136与热板130的相对边缘之间的间隙传递热流体，这种分离防止热流体在第一部分331与第二部分332之间传递，从而迫使热流体行进热板130的整个长度。
一个热流体端口134(例如入口)与第一部分331流体连通，而另一个热流体端口134(例如，出口)与第二部分332流体连通。因此，当热流体通过入口供应到第一部分331中时，热流体穿过第一部分332流过热板130的整个长度，然后通过分隔器136与相对边缘之间的间隙返回到出口。在此返回期间，热流体流过第二部分332，也是流过热板130的整个长度。总的来说，分隔器136确保热流体到达内部129的各个部分。
参照图7A和图7C，在一些例子中，热延伸件150包括第一延伸部分151和第二延伸部分152，两者均沿着热控制模块120的第一轴线121延伸。第一延伸部分151和第二延伸部分152可以是独立地连接至热板130的单独的部件。第一延伸部分151和第二延伸部分152在第一延伸部分151与第二延伸部分152之间形成延伸通道153。在这些例子中，一些电池接收开口141位于延伸通道153内。
套筒160延伸至通道153中，并至少防止电池与热流体之间的直接接触。如图7A和图7B所示，套筒160包括设置在延伸通道153中并附接至第一延伸部分151的第一套筒部分161。套筒160还包括设置在延伸通道153中并附接至第二延伸部分152的第二套筒部分162。在该例子中，第一延伸部分151和第二延伸部分152分别为第一套筒部分161和第二套筒部分162提供支撑。第一套筒部分161和第二套筒部分162是可选的，并且一些例子中，热流体直接接触热延伸件150的第一延伸部分151和第二延伸部分152。
参照图7A至图7C，在一些例子中，套筒160包括形成电池接收开口141的第三套筒部分163。在这些例子中，套筒流体通道165在第三套筒部分163与第一套筒部分161和第二套筒部分162中的每一个之间延伸。套筒流体通道165是模块流道145的具体例子。在图7B示出的更多具体例子中，套筒160还包括附接至热板130的第一侧部131的第四套筒部分164。套筒流体通道165在第三套筒部分162与第四套筒部分164之间延伸。
此外，例如如图7C和图7D示意性所示，延伸通道153包括设置在两个相邻的电池接收开口141之间并在它们之间延伸的桥接部分199。桥接部分199允许定位(至少在每个延伸通道153内)连续的套筒160。相同的套筒可以在每个延伸通道153内沿着电池接合部件140的长度延伸，并且限定多个电池接收开口141。此外，在从热控制模块120安装和移除电池200期间，桥接部分199可用于接近电池200的侧部203。
参照图7D，在一些例子中，热延伸件150包括被配置为接收热流体的延伸件流体通道155。延伸件流体通道155是模块流道145的具体例子。在热延伸件150内提供热流体有助于电池200与热流体之间的传热。具体地，没有延伸件流体通道155(并且也没有套筒流体通道165)，从电池200的侧部到热板130的唯一传热是由形成热延伸件150的材料提供的传导传热。当热流体在延伸件流体通道155内流动时，延伸件流体通道155还增加了对流传热。
参照图8A，沿着热控制模块120的第二轴线122(Y轴)测量的延伸通道153的宽度154可以是可变的。换言之，宽度154的测量结果沿着第一轴线(X轴)在延伸通道153内的不同位置处不同。具体地，延伸通道153包括多个通道开口198，每个通道开口198对应于多个电池接收开口141中的一个电池接收开口141。两个相邻的通道开口198被桥接部分199分离。桥接部分199的宽度小于通道开口198的宽度。在一些例子中，延伸通道153的宽度154在通道开口198处或更具体地在每个通道开口198的中心处具有最高值。延伸通道153的变化宽度154允许增加电池接合部件140与电池200之间的热耦合。具体地，当通道开口198具有与电池200相同的形状，例如在X-Y截面内的圆形形状时，电池接合部件140与电池200之间的界面区域(直接或通过套筒160)增加。例如，电池接合部件140与每个电池200之间的界面部分可以在每个电池200的侧表面区域的大约50％至90％之间，或更具体地在大约60％至80％之间。
参照图8A和图8B，在一些例子中，套筒160包括彼此分离的多个套筒杯169。每个套筒杯169被***到多个通道开口198中的一个通道开口中。在被***后，每个套筒杯169限定多个电池接收开口141中的一个电池接收开口。在一些例子中，首先将套筒杯169安装到电池200上。然后，将包括电池200和套筒杯169的该组件作为一个单元***到一个通道开口198中。该特征简化了套筒160的制造以及套筒160的安装。
参照图9，在一些例子中，热延伸件150包括多个三角形延伸件157，每个三角形延伸件连接至或以其他方式集成到热板130的第一侧部131。例如，如图10A所示，至少三个三角形延伸件157限定每个电池接收开口141。在该例子中，定位在电池接收开口141中的电池200与三个三角形延伸件157热连通。此外，电池200的底端部可以与热板130的第一侧部131直接热连通。
图10B示出了六个三角形延伸件157限定每个电池接收开口141的例子。具体地，图10B示出了定位在电池接收开口141中并与所有六个三角形延伸件157热连通的电池200。还应注意的是，一些三角形延伸件157可以各自限定多个电池接收开口141，并且可以热耦合至多个电池200。例如，用图10B中的箭头标识的三角形延伸件157热耦合至三个电池200。
参照图10A和图10B，在一些例子中，多个三角形延伸件157中的每一个三角形延伸件具有至少两个弯曲侧部158。在更多具体例子中，多个三角形延伸件157中的每一个都具有三个弯曲侧部158。每个弯曲侧部158被配置为与电池200的侧部203一致。在一些例子中，多个三角形延伸件157中的每一个三角形延伸件的至少两个弯曲侧部158中的每一个弯曲侧部的曲率半径比每一个电池200的半径大1-10％。
参照图10C，在一些例子中，套筒160完全覆盖多个三角形延伸件157中的每一个。此外，套筒160可以至少部分地延伸至热板130的第一侧部131，从而在多个电池接收开口141中的每一个电池接收开口中形成套筒间隔件。当将电池200安装到电池接收开口141中时，套筒间隔件防止了热板130与电池200之间直接接触。更具体地，热板130的第一侧部131包括多个暴露部分139。暴露部分139没有被套筒160覆盖。应注意的是，套筒160的一部分可以覆盖第一侧部131的一部分。暴露部分139位于这些覆盖部分之间。在一些例子中，每个暴露部分139与多个电池接收开口141中的一个电池接收开口同心。
图11A是根据一些例子的热控制模块120的示意性分解图。类似于上面参照图6A描述的例子，在该例子中，热板130包括第一部分133和第二部分137。这些部分中的每一个都包括三角形延伸件157和***到三角形延伸件157上的对应的套筒块。具体地，热控制模块120的整个套筒160包括第一套筒块167和第二套筒块168，当组装热控制模块120时，第一套筒块167被***到第一部分133的三角形延伸件157上，第二套筒块168被***到第二部分137的三角形延伸件157上。这些套筒块中的每一个都包括多个电池接收开口141，例如，如图11B中更清楚所示。电池接收开口141在套筒块的背对热板130的顶表面上打开。在一些例子中，电池接收开口141在套筒块的背对热板130的顶表面上打开。每个电池接收开口141的底部可以由对应的套筒块形成，以防止电池200与热板130之间的直接接触。此外，这些套筒块中的每一个都包括多个延伸件接收开口166，例如，如图11C中更清楚所示。当组装热控制模块120时，三角形延伸件157延伸至延伸件接收开口166中。
操作例子
图12是根据一些例子的对应于操作包括热控制模块120的电池组100的方法1200的过程流程图。上面描述了热控制模块120的各种例子。方法1200的一些操作可由电池组控制器195执行。
方法1200可以开始于确定热流体的温度(框1210)。由于电池200和由热控制模块120提供的热流体之间的热耦合，热流体的温度代表电池温度。热流体的温度可在热控制模块120(例如，位于内部129内的热电偶)内部或在一个热流体端口134(例如，热流体出口端口)处测量。该温度确定操作可以在电池组100的运行期间连续执行。
方法1200可以继续确定热流体状况(框1220)。这些状况的一些例子是热流体通过热控制模块120(或更具体地，当热流体被独立引导通过多个部件时通过热控制模块120的各个部件)的一种或多种流量以及供应给热控制模块120的热流体的温度。在一些例子中，这些热流体状况基于在上面讨论并由框1210表示的操作期间确定的热流体的温度来确定。此外，这些热流体状况可以基于与电池组100相关联的电气操作状况来确定。例如，如果高电流正在通过电池组100(例如，在其充电或放电期间)或将在不久的将来通过，则可以预先调整热流体状况，例如，甚至在流出的热流体温度反映这些电气操作状况之前。
方法1200还涉及使热流体流过热控制模块120(框1230)。该操作是根据在上面讨论并由框1220表示的操作期间确定的热流体状况来执行的。电池组100或安装有电池组100的设施(例如，电动车辆)可以配备各种部件，例如用于泵送热流体的泵、在将热流体供应到热控制模块120之前加热热流体的加热器和/或在将热流体供应到热控制模块120之前冷却热流体的冷却器。这些部件可以与热控制模块120形成连续回路，使得现有的热控制模块120的热流体被加热或冷却并被泵送回热控制模块120中。这些部件可以由电池组控制器195控制并且可以用于其他操作，例如加热或冷却电动车辆的内部。
电动车辆的例子
热控制模块120和包括一个或多个热控制模块120的电池组100的一些例子可以部署在电动车辆中，或更具体地部署在混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和全电动车辆中。例如，图13A和图13B是电动车辆250的示意图，其包括电池组100和车辆模块260。例如，如图13B中示意性所示，车辆模块260的一些例子是加热模块262、冷却模块264、逆变器266和马达268。加热模块262和/或冷却模块264可用于加热和冷却电动车辆250的内部。在一些例子中，加热模块262和/或冷却模块264流体耦合至设置在电池组100中的热控制模块120的热流体端口。加热流体在热控制模块120的内部129与加热模块262和/或冷却模块264中一者或两者之间可控地泵送。因此，加热模块262和冷却模块264可用于控制热流体的温度。逆变器266和马达268可以耦合至电池组100的电互连模块110，使得电池组100被配置为向/从逆变器266和马达268供应和接收电力。在一些例子中，电池组100还向加热模块262和/或冷却模块264提供电力。
另外的例子
此外，说明书包括根据以下条款的例子：
条款1.一种用于控制电池组100中的电池200的温度的热控制模块120，热控制模块120包括：
热板130，该热板130包括：
第一侧部131，其沿着热控制模块120的第一轴线121和第二轴线122延伸，其中第一轴线121垂直于第二轴线122；
第二侧部132，其沿着热控制模块120的第一轴线121和第二轴线122延伸，并沿着垂直于第一轴线121和第二轴线122中的每一个的第三轴线123相对于第一侧部131偏移，其中第一侧部131和第二侧部132中的至少一个至少部分地限定热控制模块120的内部129；
热流体端口134，其被配置为连接至热流体管线并使热流体109流入和流出热控制模块120的内部129；以及
第一电池接合部件140，其热耦合并附接至热板130的第一侧部131，并包括沿着热控制模块120的第三轴线123延伸的多个电池接收开口141，
其中多个电池接收开口141中的每一个被配置为接收一个电池200，使得第一电池接合部件140将电池200热耦合至热板130，使电池200与热板130电绝缘，并使电池200与热流体109流体隔离。
条款2.根据条款1的热控制模块120，其中：
热板130包括设置在内部129内并由第一侧部131和第二侧部132中的至少一个支撑的多个扩散器135，
多个扩散器135被配置为至少沿着第二轴线122重新引导热流体通过内部129。
条款3.根据条款2的热控制模块120，其中多个扩散器135中的每一个扩散器在第一侧部131和第二侧部132之间延伸并与它们中的每一个接触。
条款4.根据条款2至3中任一条的热控制模块120，其中多个扩散器135中的每一个扩散器包括扩散表面310，该扩散表面相对于第一轴线121具有锐角。
条款5.根据条款4的热控制模块120，其中锐角对于多个扩散器(135)中的至少两个扩散器是不同的。
条款6.根据条款1至5中任一条的热控制模块120，其中：
第一电池接合部件140包括设置在多个电池接收开口141之间的多个接合模块流道145，使得多个接合模块流道145与多个电池接收口141流体隔离，
第一侧部131包括多个热板开口320，每个热板开口320与多个接合模块流道145中的一个对准并流体连通，使得多个接合模块流道145形成热控制模块120的内部129的一部分。
条款7.根据条款6所述的热控制模块120，其中热板130包括多个扩散器135，每个扩散器与多个热板开口320中的一个热板开口对准并被配置为将热流体引导到多个热板开口320中的一个热板开口中。
条款8.根据条款1至7中任一条的热控制模块120，其中：
热板130包括分隔器136，分隔器136在第一侧部131与第二侧部132之间沿着第三轴线123也沿着第一轴线121延伸，从而将内部129的至少一部分分成第一部分331和第二部分332，
一个热流体端口134与第一部分331流体连通，并且
另一个热流体端口134与第二部分332流体连通。
条款9.根据条款1至8中任一条的热控制模块120，其中两个热流体端口134定位在热板130的沿着第一轴线121的同一端部上。
条款10.根据条款1至9中任一条的热控制模块120，其中：
第一电池接合部件140包括热延伸件150和套筒160，
热延伸件150由金属形成，
套筒160由导热聚合物或导热涂层形成，并且
套筒160形成多个电池接收开口141中的每一个电池接收开口的至少一部分。
条款11.根据条款10的热控制模块120，其中热延伸件150包括第一延伸部分151和第二延伸部分152，二者都沿着热控制模块120的第一轴线121延伸，并在第一延伸部分151与第二延伸部分152之间形成延伸通道153。
条款12.根据条款11的热控制模块120，其中延伸通道153延伸至热板130的第一侧部131，并且至少部分地由热板130的第一侧部131形成。
条款13.根据条款12的热控制模块120，其中沿着热控制模块120的第二轴线122测量的延伸通道153的宽度154是可变的。
条款14.根据条款12的热控制模块120，其中延伸通道153包括多个通道开口155，每个通道开口155限定多个电池接收开口141中的一个电池接收开口，并且每个通道开口155具有与延伸通道153的宽度154的最大值对应的直径。
条款15.根据条款14的热控制模块120，其中：
套筒160包括彼此分开的多个套筒杯169；并且
多个套筒杯169中的每一个套筒杯被***多个通道开口155中的一个通道开口中，并限定多个电池接收开口141中的一个电池接收开口。
条款16.根据条款10所述的热控制模块120，其中热延伸件150包括被配置为接收热流体的延伸件流体通道155。
条款17.根据条款16所述的热控制模块120，其中延伸件流体通道155与内部129的定位在第一侧部131和第二侧部132之间的部分流体连通。
条款18.根据条款16的热控制模块120，其中延伸件流体通道155与内部129的定位在第一侧部131与第二侧部132之间的部分隔离，并且其中延伸件流体通道155沿着第一轴线121延伸，并且包括延伸件流体端口156。
条款19.根据条款10至18中任一条的热控制模块120，其中套筒160的导热聚合物包括陶瓷填料。
条款20.根据条款10至19中任一条的热控制模块120，其中套筒160完全形成多个电池接收开口141中的每一个电池接收开口。
条款21.根据条款10至20中任一条的热控制模块120，其中套筒160包括第一套筒部分161和第二套筒部分163，该第一套筒部分161和第二套筒部分163形成被配置为接收热流体的套筒流体通道165。
条款22.根据条款21所述的热控制模块120，其中套筒流体通道165与内部129的设置在第一侧部131与第二侧部132之间的部分流体连通。
条款23.根据条款21所述的热控制模块120，其中套筒流体通道165与内部129的设置在第一侧部131与第二侧部132之间的部分隔离。
条款24.根据条款21所述的热控制模块120，其中：
热延伸件150包括第一延伸部分151和第二延伸部分152，两者都沿着热控制模块120的第一轴线121延伸，并在第一延伸部151与第二延伸部152之间形成延伸通道153，
第一套筒部分161设置在延伸通道153中并附接至第一延伸部分151，并且
第二套筒部分162设置在延伸通道153中并附接至第二延伸部分152。
条款25.根据条款21的热控制模块120，其中：
套筒160还包括第三套筒部分163，其形成多个电池接收开口141中的每一个电池接收开口的至少一部分，并且
套筒流体通道165在第三套筒部分162与第一套筒部分161和第二套筒部分162中的每一个之间延伸。
条款26.根据条款25的热控制模块120，其中：
套筒160还包括附接至热板130的第一侧部131的第四套筒部分164，并且
套筒流体通道165在第三套筒部分162与第四套筒部分164之间延伸。
条款27.根据条款10所述的热控制模块120，其中：
热延伸件150包括多个三角形延伸件157，每个三角形延伸件连接至热板130的第一侧部131；并且
多个三角形延伸件157中的至少三个三角形延伸件157限定多个电池接收开口141中的每一个电池接收开口141。
条款28.根据条款27所述的热控制模块120，其中多个三角形延伸件157中的每一个三角形延伸件157具有至少两个弯曲侧部158。
条款29.根据条款27至28中任一条的热控制模块120，其中套筒160完全覆盖多个三角形延伸件157中的每一个三角形延伸件157，并且至少部分地延伸至热板130的第一侧部131，从而在多个电池接收开口中的每一个电池接收开口中形成套筒间隔件141。
条款30.根据条款29的热控制模块120，其中热板130的第一侧部131包括多个暴露部分139，其中多个暴露部分139中的每一个暴露部分与多个电池接收开口141中的一个电池接收开口同心。
条款31.根据条款1至30中任一条的热控制模块120，其中热板130和第一电池接合部件140是整体式的。
条款32.根据条款1至31中任一条的热控制模块120，其中多个电池接收开口141中的每一个被配置为紧密地装配一个电池。
条款33.根据条款1至32中任一条的热控制模块120，其还包括第二电池接合部件170，该第二电池接合部件热耦合并连接至热板130的第二侧部132，并且包括沿着热控制模块120的第三轴线123延伸的第二多个电池接收开口171，其中第二多个电池接收开口171中的每一个电池接收开口171被配置为接收一个电池200，使得第二电池接合部件170将电池200热耦合至热板130，使电池200与热板130电绝缘，并使电池200与热流体流体隔离。
条款34.根据条款33的热控制模块120，其中：
热板130和第一电池接合部件140是整体式的，
热板130和第二电池接合部件170是整体式的，并且
热板130的第一侧部131和第二侧部132结合在一起，从而形成热控制模块120的内部129。
条款35.根据条款33的热控制模块120，其中第一电池接合部件140和第二电池接合部件170中的每一个包括使电池200与热板130电绝缘的绝缘涂层。
结论
本文公开了包括各种部件、特征和功能的装置和方法的不同例子和方面。应当理解，本文公开的装置和方法的各种例子和方面可以包括本文以任何组合公开的装置和方法的任何其他例子和方面的任何部件、特征和功能，并且所有这些可能性旨在落在本公开的精神和范围内。
受益于前述说明和相关联的附图中呈现的教导，本公开所属领域的技术人员将会想到本文阐述的公开内容的许多变形和其他例子。
因此，应当理解，公开内容不限于所呈现的具体例子，并且变形和其他例子和方面旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外，虽然前面的说明和相关联的附图在元件和/或功能的某些说明性组合的上下文中描述了例子，但是应当理解，元件和/或功能的不同组合可以在不脱离所附权利要求的范围的情况下通过替代实现方式提供。

Claims (20)

1.一种用于控制电池组中电池的温度的热控制模块，所述热控制模块包括：
热板，该热板包括：
第一侧部，其沿着所述热控制模块的第一轴线和第二轴线延伸，其中所述第一轴线垂直于所述第二轴线；
第二侧部，其沿着所述热控制模块的所述第一轴线和所述第二轴线延伸，并沿着垂直于所述第一轴线和所述第二轴线中的每一个的第三轴线相对于所述第一侧部偏移，其中所述第一侧部和所述第二侧部中的至少一个至少部分地限定所述热控制模块的内部；
热流体端口，其被配置为连接至热流体管线并使热流体流入和流出所述热控制模块的内部；以及
第一电池接合部件，其热耦合并连接至所述热板的所述第一侧部，并包括沿着所述热控制模块的所述第三轴线延伸的多个电池接收开口，
其中所述多个电池接收开口中的每一个被配置为接收一个所述电池，使得所述第一电池接合部件将所述电池热耦合至所述热板，使所述电池与所述热板电绝缘，并使所述电池与所述热流体流体隔离。
2.根据权利要求1所述的热控制模块，其中：
所述热板包括设置在所述内部内并由所述第一侧部和所述第二侧部中的至少一个支撑的多个扩散器，
所述多个扩散器被配置为至少沿着所述第二轴线重新引导所述热流体通过所述内部。
3.根据权利要求2所述的热控制模块，其中，所述多个扩散器中的每一个扩散器包括扩散表面，所述扩散表面相对于所述第一轴线具有锐角。
4.根据权利要求3所述的热控制模块，其中，对于所述多个扩散器中的至少两个扩散器，所述锐角是不同的。
5.根据权利要求1所述的热控制模块，其中：
所述热板包括分隔器，该分隔器在所述第一侧部和第二侧部之间沿着所述第三轴线也沿着所述第一轴线延伸，从而将所述内部的至少一部分分成第一部分和第二部分，
所述热流体端口中的一个与所述第一部分流体连通，并且
所述热流体端口中的另一个与所述第二部分流体连通。
6.根据权利要求1所述的热控制模块，其中，两个所述热流体端口都定位在所述热板的沿着所述第一轴线的同一端部上。
7.根据权利要求1所述的热控制模块，其中：
所述第一电池接合部件包括热延伸件和套筒，
所述热延伸件由金属形成，
所述套筒由导热聚合物或导热涂层形成，并且
所述套筒形成所述多个电池接收开口中的每一个电池接收开口的至少一部分。
8.根据权利要求7所述的热控制模块，其中，所述热延伸件包括第一延伸部分和第二延伸部分，二者都沿着所述热控制模块的所述第一轴线延伸，并在所述第一延伸部分和所述第二延伸部分之间形成延伸通道。
9.根据权利要求8所述的热控制模块，其中，所述延伸通道延伸至所述热板的所述第一侧部并且至少部分地由所述热板的所述第一侧部形成。
10.根据权利要求8所述的热控制模块，其中，沿着所述热控制模块的所述第二轴线测量的所述延伸通道的宽度是可变的。
11.根据权利要求10所述的热控制模块，其中，所述延伸通道包括多个通道开口，每个通道开口限定所述多个电池接收开口中的一个电池接收开口，并且每个通道开口具有与所述延伸通道的宽度的最大值对应的直径。
12.根据权利要求11所述的热控制模块，其中：
所述套筒包括彼此分开的多个套筒杯；并且
所述多个套筒杯中的每一个套筒杯被***所述多个通道开口中的一个通道开口中并限定所述多个电池接收开口中的一个电池接收开口。
13.根据权利要求7所述的热控制模块，其中：
所述热延伸件包括多个三角形延伸件，每个三角形延伸件连接至所述热板的所述第一侧部；并且
所述多个三角形延伸件中的至少三个三角形延伸件限定所述多个电池接收开口中的每一个电池接收开口。
14.根据权利要求13所述的热控制模块，其中，所述多个三角形延伸件中的每一个具有至少两个弯曲侧部。
15.根据权利要求13所述的热控制模块，其中，所述套筒完全覆盖所述多个三角形延伸件中的每一个三角形延伸件，并且至少部分地延伸至所述热板的所述第一侧部，从而在所述多个电池接收开口中的每一个中形成套筒间隔件。
16.根据权利要求1所述的热控制模块，其中，所述热板和所述第一电池接合部件是整体式的。
17.根据权利要求1所述的热控制模块，其中，所述多个电池接收开口中的每一个电池接收开口被配置为紧密地装配所述电池中的一个。
18.根据权利要求1所述的热控制模块，其还包括第二电池接合部件，该第二电池接合部件热耦合并连接至所述热板的所述第二侧部，并且包括沿着所述热控制模块的所述第三轴线延伸的第二多个电池接收开口，
其中所述第二多个电池接收开口中的每一个电池接收开口被配置为接收一个所述电池，使得所述第二电池接合部件将所述电池热耦合至所述热板，使所述电池与所述热板电绝缘，并使所述电池与所述热流体流体隔离。
19.根据权利要求18所述的热控制模块，其中：
所述热板和所述第一电池接合部件是整体式的，
所述热板和所述第二电池接合部件是整体式的，并且
所述热板的所述第一侧部和所述第二侧部结合在一起，从而形成所述热控制模块的所述内部。
20.根据权利要求18所述的热控制模块，其中，所述第一电池接合部件和所述第二电池接合部件中的每一个都包括使所述电池与所述热板电绝缘的绝缘涂层。
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