專利名稱：具有改善的冷卻效率的電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池模塊，在所述電池模塊中，改善了單元可充電電池的冷卻效率。
背景技術(shù)：
可充電電池可形成為各種形狀，例如圓柱形和棱柱形。為了驅(qū)動用于需要高電功率的動力車的電機，將多個可充電電池連續(xù)地相互連接，從而形成高容量可充電電池模塊。
通常，可充電電池模塊通過將多個可充電電池(簡單稱為“單元電池”)連續(xù)地相互連接而構(gòu)成。
各個單元電池的每個包括帶有正電極板和負(fù)電極板的電極組件，在正電極板和負(fù)電極板之間插入隔板。殼體將電極組件裝入其中。帽組件安裝到殼體上以將其密封，并且正電極端子和負(fù)電極端子電連接到電極組件的正電極板和負(fù)電極板的集電器上。
一般的棱柱形電池，各個單元電池的布置方式為，其正電極端子和負(fù)電極端子從帽組件的頂部突出，并且與相鄰單元電池的正電極端子和負(fù)電極端子相互交替。導(dǎo)體經(jīng)螺帽與螺紋狀的負(fù)電極端子和正電極端子互連，從而構(gòu)成電池模塊。
典型地，由于電池模塊通過將幾個到幾十個單元電池互連而構(gòu)成，從各個單元電池產(chǎn)生的熱需要被有效地消散，從而在電池模塊中各個單元電池的位置之間的溫度差被最小化以避免降低電池容量。
當(dāng)熱消散不是很有效時，各個單元電池之間的溫度差使電池充電/放電效率變差。由單元電池產(chǎn)生的熱使電池內(nèi)部溫度上升，從而不僅電池容量變差，而且在更嚴(yán)重的情況下，電池可爆炸。。
而且，當(dāng)電池模塊被用于驅(qū)動電動洗衣機、電動踏板車或者車(電動車或者混合動力車)的電機時，通過高電流充電和放電，從而在使用期間，由于單元電池的內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的熱可使電池模塊的內(nèi)部溫度上升很大的程度。這樣嚴(yán)重影響電池的特性，而且使固有的電池容量下降。因此，提供合適的熱消散結(jié)構(gòu)對于高容量電池模塊變得很重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電池模塊，該電池模塊改善了冷卻介質(zhì)流通結(jié)構(gòu)以盡力增強溫度控制并且使單元電池間的溫度差最小化。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，電池模塊包括一個或者多個電池組件，具有多個單元電池；殼體，用于將電池組件安裝在其中并且使溫度控制冷卻介質(zhì)流通通過電池組件。
電池組件沿著殼體的縱向布置。導(dǎo)向單元安裝在沿著殼體縱向形成的冷卻介質(zhì)路徑中，并且沿著路徑行進，以沿著所述路徑將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)向著電池組件流動。
導(dǎo)向單元可位于用于使冷卻介質(zhì)流入的路徑中。
因此，沿著所述路徑流動的冷卻介質(zhì)由導(dǎo)向單元引導(dǎo)向電池組件，從而足夠量的冷卻介質(zhì)流通通過電池組件的入口孔一側(cè)的單元電池，從而進一步降低入口孔一側(cè)的單元電池的溫度。
在電池模塊中，一對電池組件可彼此面對。在這種情況下，各個電池組件在殼體中位于相同的面上，并且共用在殼體的中間形成的冷卻介質(zhì)路徑。
此外，電池組件包括在相鄰的單元電池之間設(shè)置的障肋。各個單元電池可形成為棱柱形。
電池模塊可屬于吹風(fēng)型，冷卻介質(zhì)通過形成在殼體上的入口孔被強迫地吹入殼體內(nèi)。
當(dāng)電池模塊屬于吹風(fēng)型時，導(dǎo)向單元可形成在殼體的冷卻介質(zhì)流入路徑中。
此外，殼體可包括入口孔，形成在所述殼體的一端，用于將冷卻介質(zhì)引入殼體中；出口孔，形成在所述殼體的另一端，用于排放流通通過各個單元電池的冷卻介質(zhì)；入口路徑，形成在電池組件的冷卻劑流入側(cè)并且與所述入口孔連通；出口路徑，形成在電池組件的冷卻劑流出側(cè)并且與所述出口孔連通。
從入口孔引入的冷卻介質(zhì)沿著入口路徑流動，穿過電池組件，沿著出口路徑流出，然后經(jīng)出口孔排放到外部。
用于確定冷卻介質(zhì)引入方向和排放方向的入口孔和出口孔的形成位置不限于此。入口孔和出口孔可沿著相同方向形成。
當(dāng)一對電池組件在殼體中彼此面對時，入口孔可最好形成在殼體的一側(cè)端中部，從而冷卻介質(zhì)經(jīng)入口孔被引入在彼此面對的電池組件之間的中間區(qū)域，出口孔最好形成在殼體的相對側(cè)的端部的兩側(cè)。
入口孔和出口孔可根據(jù)電池模塊的冷卻介質(zhì)流通類型在功能方面區(qū)分。
導(dǎo)向單元可安裝在殼體的入口路徑中。
導(dǎo)向單元可包括導(dǎo)向板，沿著冷卻介質(zhì)路徑的縱向安裝預(yù)定長度；突起，從導(dǎo)向板的側(cè)表面向著電池組件突出并且相互隔開。
因此，由于導(dǎo)向單元的導(dǎo)向板和突起，冷卻介質(zhì)被均勻地引導(dǎo)并分布到各個單元電池，從而從電池組件的各個單元電池產(chǎn)生的熱可被均勻地消散，而與其安裝位置無關(guān)。
導(dǎo)向單元的導(dǎo)向板位于沿著殼體的縱向布置的電池組件的兩個端部之間。
導(dǎo)向板和突起的厚度可在冷卻介質(zhì)路徑的截面寬度的25％-35％的范圍內(nèi)。
突起可沿著導(dǎo)向板形成，從而突起與指向容納冷卻介質(zhì)的流入側(cè)的電池組件的單元電池的邊緣端線都對齊。
突起的形成位置不限于上述結(jié)構(gòu)，并且突起可位于相鄰的單元電池之間。
突起可與沿著所述路徑縱向行進的導(dǎo)向板基本垂直地突出。
突起可與沿著所述路徑縱向行進的導(dǎo)向板成傾斜角度。
突起可沿著冷卻介質(zhì)的流動方向從導(dǎo)向板斜的傾斜一個傾斜角度。
導(dǎo)向單元可具有從接觸所述路徑的電池組件向著所述路徑突出的側(cè)突起。
側(cè)突起可基本與冷卻介質(zhì)的流動方向垂直，并且緊密地附著到接觸所述路徑的電池組件。所述側(cè)突起可向著所述路徑突出。
因此，由于側(cè)突起而使冷卻介質(zhì)被均勻地引導(dǎo)并分布到各個單元電池，從而從電池組件的各個單元電池產(chǎn)生的熱可均勻地消散，而與其安裝位置無關(guān)。
側(cè)突起相對于冷卻介質(zhì)路徑的寬度方向的突出程度可在冷卻介質(zhì)路徑的截面寬度的25％-35％范圍內(nèi)。
側(cè)突起沿著冷卻介質(zhì)路徑排列，并且相互隔開。側(cè)突起可與電池組件的各個單元電池對應(yīng)地布置。
側(cè)突起可與指向容納冷卻介質(zhì)的流入側(cè)的電池組件的單元電池的邊緣端部線對齊。
側(cè)突起可與沿著冷卻介質(zhì)路徑流動的冷卻介質(zhì)的流動方向基本垂直地突出。
此外，側(cè)突起可相對于沿著冷卻介質(zhì)路徑流動的冷卻介質(zhì)的流動方向傾斜。
側(cè)突起與沿著冷卻介質(zhì)的流動方向有斜的傾斜角。
電池模塊可用于驅(qū)動用于混合動力車(HEV)、電動車(EV)、電動洗衣機(wireless washer)、電動自行車以及電動踏板車等的電機。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的電池模塊的示意性透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電池模塊的示意性剖視俯視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電池模塊的代表性結(jié)構(gòu)部件的示意性放大視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電池模塊的代表性結(jié)構(gòu)部件的示意性放大視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電池模塊的示意性剖視俯視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電池模塊的代表性結(jié)構(gòu)部件的示意性放大視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電池模塊的示意性透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電池模塊的示意性剖視俯視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電池模塊的代表性結(jié)構(gòu)部件的示意性剖視俯視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的電池模塊的示意性剖視俯視圖。
具體實施例方式
在以下描述中，雖然空氣被用作電池模塊的冷卻介質(zhì)(冷卻劑)，但是本發(fā)明不限于空氣的使用，冷卻水或者其它流體可用作冷卻介質(zhì)。
參照圖1，電池模塊10包括電池組件11，每個電池組件11具有順序布置(堆疊)形成一排電池的多個單元電池12。殼體20將電池組件11安裝在其中，用于通過各個單元電池使溫度控制空氣流通。
各個單元電池12具有用于充入和放出預(yù)定量的電功率的共同的可充電電池結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有帶有正電極板、負(fù)電極板以及插入正電極板和負(fù)電極板之間的隔板的電極組。
在本實施例中，通過將單元電池12薄板層疊地形成電池組件11，單元電池12大致是具有一對長邊和一對短邊的矩形，同時具有縱向延伸的寬度。
更具體地，一個或者多個電池組件11安裝在殼體20中。在本實施例中，一對電池組件位于相同的平面上，同時彼此隔開一段距離地面對。
將電池組件11置于在殼體20內(nèi)的相同平面上的這種布置能夠使電池模塊10的整個高度最小化。
電池障肋13設(shè)置在相鄰的單元電池12之間以及最外面的單元電池12的外面，用于將各個單元電池12相互隔開預(yù)定距離，同時使溫度控制空氣通過電池障肋流通。電池障肋13還支撐各個單元電池12的橫側(cè)面。
通道14形成在各個障肋13上，用于使冷卻空氣在相對低的溫度下流通通過單元電池12，并且控制其中的溫度。在本實施例中，通道14顯示為穿透障肋13的孔。然而通道14僅用于使溫度控制空氣流通，因此不限于任何特定結(jié)構(gòu)。
對于所述的電池模塊10，殼體20將電池組件11安裝在其中，并且使溫度控制空氣通過電池組件11的各個單元電池12之間的通道14流通，從而將從各個單元電池12產(chǎn)生的熱消散。
為此，在本實施例中，殼體20包括用于固定地容納電池組件11的單元電池固定容器25?？諝饴窂?3形成在殼體20的中間，位于一對電池組件11之間?？諝饴窂?4形成在殼體20的兩側(cè)，各個電池組件11的外部，用于使溫度控制空氣流通。根據(jù)相應(yīng)的電池模塊是吹風(fēng)型還是吸風(fēng)型，或者冷卻介質(zhì)的流動方向，路徑在其功能方面可以被確定為使冷卻介質(zhì)流入或者流出。入口孔21連接到路徑23，用于引入溫度控制空氣，出口孔22連接到路徑24，用于排放溫度控制空氣。
現(xiàn)在將對吹風(fēng)型的情況進行解釋，其中，用于使溫度控制空氣流入的空氣入口23布置在殼體20的中間，用于使溫度控制空氣流出的空氣出口24與出口孔22一起布置在殼體20的兩側(cè)，空氣通過連接到空氣入口23的入口孔21吹入。
單元電池容器25具有用于固定地容納電池組件11的空間。單元電池容器25布置在空氣入口23的兩側(cè)，一對電池組件11分別沿著殼體20的縱向安裝在相應(yīng)的單元電池容器25中。
空氣入口23布置在殼體20的中間，在電池組件11之間，從而與形成在殼體20上的入口孔21相通。空氣出口24位于各個電池組件11的外面，在殼體20的兩內(nèi)側(cè)，從而它們與沿著溫度控制空氣的流動布置的出口孔22連通。
因此，溫度控制空氣經(jīng)入口孔21進入在殼體20的中間形成的空氣入口23，然后向空氣出口24穿過沿著空氣入口23布置的各個電池組件11的單元電池12之間的障肋13，然后經(jīng)出口孔22排放到殼體20的外部。
殼體20具有沿著空氣入口23安裝的導(dǎo)向單元30，用于引導(dǎo)溫度控制空氣沿著空氣入口23向電池組件11流動。
現(xiàn)在將參照圖2和圖3特別解釋導(dǎo)向單元30。
導(dǎo)向單元30可形成為板式結(jié)構(gòu)，其沿著空氣入口23的縱向位于空氣入口23的內(nèi)部中間。導(dǎo)向單元30具有平板導(dǎo)向板31和從導(dǎo)向板31的兩個側(cè)表面向各個電池組件11突出的突起32。突起32相互隔開。
對于所述的導(dǎo)向單元，導(dǎo)向板31與電池組件11中的單元電池的堆疊方向基本平行地進行，突起32從導(dǎo)向板31朝著電池組件11進行。
在本實施例中，在導(dǎo)向單元的安裝部分內(nèi)空氣入口23的截面積可減小，小于沒有導(dǎo)向單元的空氣入口23的截面積。而且，在導(dǎo)向單元的突起32的安裝部分中，空氣入口23的截面積可進一步減小。
因此，從入口孔21引入的冷卻空氣由導(dǎo)向板平分，冷卻劑的流動由突起32中斷，然后冷卻劑流通通過位于空氣入口23兩側(cè)的電池組件11的單元電池12流通。
可以將一定量的冷卻空氣強迫地引導(dǎo)到入口孔一側(cè)的單元電池，從而通過由引導(dǎo)單元30引導(dǎo)的冷卻空氣將入口孔一側(cè)的單元電池充分冷卻。因此，可以使電池組件的單元電池間的溫度差和局部溫度的升高最小化。
導(dǎo)向單元30的導(dǎo)向板31和突起32在厚度上沒有限制。在本示例性實施例中，在導(dǎo)向板31的寬度方向上，導(dǎo)向板31的厚度與突起32的厚度之和D2設(shè)成等于空氣入口23的截面寬度D1的25％-35％。
當(dāng)導(dǎo)向單元30的厚度小于空氣入口23截面寬度的25％時，很難將冷卻空氣引導(dǎo)到入口孔一側(cè)的單元電池12中。相反，當(dāng)導(dǎo)向單元30的厚度超過空氣入口23截面寬度的35％時，冷卻空氣將不能順暢地流動。
從導(dǎo)向板31突出的突起32僅中斷冷卻空氣的流動，并且將冷卻空氣引導(dǎo)到電池組件11中。因此，在導(dǎo)向板31的縱向上，突起32的厚度沒有任何特定尺寸的限制。
導(dǎo)向單元30的導(dǎo)向板31置于空氣入口23的入口孔一側(cè)的端部和與其相對的內(nèi)端之間的位置，但除了所述端部位置。
如圖2所示，例如，如果在一側(cè)電池組件11的單元電池12的數(shù)量達到20，則導(dǎo)向板31的部分D4與除了入口孔側(cè)的三個單元電池12的部分D3和內(nèi)端側(cè)的三個單元電池12的部分D3之外的十四個單元電池12的部分對應(yīng)。
即，基于冷卻介質(zhì)的流動方向，導(dǎo)向板31位于除了前側(cè)的第一個到第三個單元電池的部分D3和后側(cè)的第十八個到第二十個單元電池的部分D3之外的中間的第四個到第十七個單元電池的部分D4的地方。
而且，如圖3所示，突起32都與電池組件11的單元電池12的邊緣端部線L對齊。
單元電池的邊緣端部線L由從指向各個單元電池的冷卻空氣的流入側(cè)的單元電池12的橫側(cè)直線地延伸的線限定。
即，指向容納冷卻空氣的流入側(cè)的突起32的橫側(cè)與單元電池12的邊緣端部線L對齊。
沿著空氣入口23流動的冷卻空氣由突起32中斷，然后其流動方向被改變。在這個過程中，產(chǎn)生定向的冷卻空氣單元(directed cooling air elements)，并且向著電池組件11被引導(dǎo)。當(dāng)突起32與每個單元電池12的相同的線對齊時，被引導(dǎo)的冷卻空氣通過單元電池之間的障肋13更順暢地流通。
當(dāng)然，突起32相對于導(dǎo)向板31的安裝位置不限于上述結(jié)構(gòu)，而且可以應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電池模塊的導(dǎo)向單元。
為了解釋方便，相同的標(biāo)號將用作表示和前面描述的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)的部件。
根據(jù)本實施例的導(dǎo)向單元430，改變了突起432的安裝位置。即，如圖4所示，突起432位于電池組件11的相鄰單元電池12之間。
當(dāng)障肋13布置在相鄰單元電池12之間時，突起432分別與障肋13對應(yīng)地設(shè)置。
現(xiàn)在參照圖5和圖6，顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電池模塊。
在本實施例中，相同的標(biāo)號被用于指示和前面描述的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)的部件。
根據(jù)本發(fā)明實施例的電池模塊10屬于吹風(fēng)類型。入口孔21和空氣入口23位于殼體20的中間，出口孔22和空氣出口24形成在殼體20的兩側(cè)。導(dǎo)向單元530位于空氣入口23的中間，并且縱向延伸從而其兩端大致位于電池組件的兩端部。導(dǎo)向單元530引導(dǎo)冷卻空氣沿著空氣入口23流動。
導(dǎo)向單元530形成為板式結(jié)構(gòu)，其沿著空氣入口23的縱向位于空氣入口23的內(nèi)部中間。導(dǎo)向單元530具有導(dǎo)向板531和從平板導(dǎo)向板531的兩個側(cè)表面朝著各個電池組件11突出的突起532。突起532相互隔開，并且相對于導(dǎo)向板531成傾斜角度。
對于所述的導(dǎo)向單元530，導(dǎo)向板531與電池組件11基本平行地行進，同時突起532從導(dǎo)向板531以斜的傾斜角突出并指向電池組件11。突起532沿著冷卻空氣流動的方向從導(dǎo)向板531突出。突起的傾斜角度不限于特定角度。
此外，如圖6所示，突起532可位于電池組件11的相鄰單元電池12之間。
當(dāng)障肋13置于相鄰單元電池12之間時，突起532分別與障肋13對應(yīng)地設(shè)置。
現(xiàn)在將詳細(xì)解釋上述結(jié)構(gòu)的電池模塊的操作。
當(dāng)驅(qū)動連接到入口孔21的泵時，溫度控制空氣經(jīng)入口孔21被引入殼體20中。溫度控制空氣沿著空氣入口23流動，穿過各個電池組件11，然后沿著空氣出口24流出，并經(jīng)出口孔22排放到外部。
冷卻空氣由導(dǎo)向單元30在連接到入口孔21的空氣入口23的入口側(cè)平分。被平分的冷卻空氣單元中的一部分被導(dǎo)向一側(cè)的電池組件11，另一部分被導(dǎo)向另一側(cè)的電池組件11。
當(dāng)由于導(dǎo)向單元30的導(dǎo)向板31和突起32而使空氣入口23的截面面積減小時，通過各個電池組件11流通的冷卻空氣不會快速地向著空氣入口23的內(nèi)端行進，因此，足夠量的冷卻空氣流通通過電池組件11的入口孔一側(cè)的單元電池。
而且，當(dāng)冷卻空氣遇到相對于空氣入口23朝著電池組件11的各個單元電池突出的突起32時，不會快速沿著空氣入口23行進，并且通過突起32后，冷卻空氣的定向單元被向著電池組件引導(dǎo)。從而被向著電池組件11引導(dǎo)的冷卻空氣的氣流可順暢地流通通過單元電池。
沿著空氣入口23提供流動的足夠量的冷卻空氣流通通過內(nèi)端一側(cè)的單元電池和外入口孔一側(cè)的單元電池，從而冷卻空氣均勻地分布于電池組件11的各個單元電池12。因此，冷卻空氣沿著電池組件11的長度均勻地流入各個障肋13，從而流通通過電池組件11的整個區(qū)域，因此使電池組件11的全部單元電池的溫度分布均勻。
現(xiàn)在參照圖7至圖9，顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電池模塊的導(dǎo)向單元。
導(dǎo)向單元730形成有側(cè)突起732，該側(cè)突起基本垂直于冷卻空氣的流入方向，同時緊密地附著于接觸空氣入口23的電池組件11的單元電池12，并且朝著空氣入口23突出。
側(cè)突起732一對一地對應(yīng)于電池組件11的單元電池12，并且與空氣入口23的縱向基本垂直地突出。
由于側(cè)突起732朝著空氣入口23突出，所以冷卻空氣由側(cè)突起732中斷流動，并且在置于空氣入口23兩側(cè)的電池組件11的單元電池12之間流動。
將冷卻空氣強迫地引導(dǎo)到入口孔一側(cè)的單元電池12，從而入口孔一側(cè)的單元電池12由被引導(dǎo)的冷卻空氣充分冷卻。因此，電池組件的單元電池間的溫度差和局部溫度升高將被最小化。
相對于空氣入口23的寬度方向側(cè)突起732的突出程度沒有限制。在本實施例中，側(cè)突起732的突出程度D6最好是空氣入口23的截面寬度D5的25％-35％。
當(dāng)側(cè)突起732的突出程度小于空氣入口23的截面寬度的25％時，很難將冷卻空氣引導(dǎo)到入口孔一側(cè)的單元電池。相反，當(dāng)側(cè)突起732的突出程度超過空氣入口23的截面寬度的35％時，冷卻空氣不能順暢地流通。
朝著空氣入口23突出的側(cè)突起732僅用于使冷卻空氣的流動中斷并且將冷卻空氣引導(dǎo)到電池組件11。因此，在冷卻空氣流動的方向上，側(cè)突起的厚度沒有限制。
此外，如圖9所示，側(cè)突起732與電池組件11的單元電池12的邊緣端部線L對齊。
單元電池的邊緣端部線L由從指向容納冷卻空氣的流入側(cè)的單元電池12的橫側(cè)直線地延伸的線限定。
因此，指向容納冷卻空氣的流入側(cè)的側(cè)突起732的橫側(cè)與單元電池12的邊緣端部線L對齊。
沿著空氣入口23流動的冷卻空氣由側(cè)突起中斷，并且其流動方向被改變。在這個過程中，產(chǎn)生相對于空氣入口23縱向的定向的冷卻空氣單元，并且朝著電池組件11被引導(dǎo)。
當(dāng)側(cè)突起732與每個單元電池12的相同的線對齊時，被導(dǎo)向的冷卻空氣更順暢地流通通過位于單元電池12之間的障肋13。
當(dāng)然，側(cè)突起732的安裝位置不限于上述結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)。
圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電池模塊的導(dǎo)向單元。
在這個實施例中，相同的標(biāo)號將用于指示和前面描述的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)的部件。
導(dǎo)向單元1030形成有側(cè)突起1032，所述側(cè)突起1032緊密地附著到接觸空氣入口23的電池組件11的單元電池12上，并且朝著空氣入口23突出。
側(cè)突起1032相對于冷卻空氣的流動方向豎立，并且被緊密地附著到接觸空氣入口23的電池組件11的單元電池12。側(cè)突起1032向著空氣入口23突出，同時傾斜以面對單元電池。即，側(cè)突起相對于單元電池成傾斜角。側(cè)突起1032向著冷卻空氣的流動方向傾斜。
側(cè)突起1032的傾斜角度不限于任何特定的角度。
現(xiàn)在將詳細(xì)解釋電池模塊的操作。
當(dāng)驅(qū)動連接到入口孔21的泵時，溫度控制空氣經(jīng)入口孔21引入到殼體20。溫度控制空氣沿著空氣入口23流動，穿過各個電池組件11，沿著空氣出口24流出，然后經(jīng)出口孔22排放到外部。
當(dāng)冷卻空氣由側(cè)突起1032在連接到入口孔21的空氣入口23的進入側(cè)在流動中被中斷時，冷卻空氣不會快速地流入空氣入口23的內(nèi)端，因此，足夠量的冷卻空氣流通通過電池組件11的入口孔一側(cè)的單元電池12。
而且，當(dāng)冷卻空氣遇到朝著空氣入口23從各個單元電池12突出的側(cè)突起1032，并通過突起1032時，冷卻空氣的部分定向的單元被指向電池組件。
因此，引導(dǎo)冷卻空氣向著電池組件11流動，從而使其順暢地流通通過單元電池12。
因此，沿著空氣入口23流動的足夠量的冷卻空氣流通通過內(nèi)端一側(cè)的單元電池和外入口孔一側(cè)的單元電池，從而冷卻空氣均勻地分布于電池組件11的各個單元電池12。
因此，冷卻空氣沿著電池組件11的長度均勻地流入各個障肋13中，從而均勻地流通通過電池組件11的整個區(qū)域，因此使電池組件11的全部單元電池12的溫度分布均勻。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的電池模塊，改進了溫度控制空氣的流通結(jié)構(gòu)，從而提高了電池模塊的冷卻效率。當(dāng)溫度控制空氣均勻地流通通過各個單元電池時，解決了電池模塊的整個區(qū)域上的局部熱量不平衡的問題。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實施例，但是本發(fā)明不限于這些實施例和示例，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求、具體描述以及附圖的范圍的情況下，可以進行各種形式上的修改。因此，這樣的修改屬于由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池模塊，包括一個或者多個電池組件，其每個都具有多個單元電池；殼體，用于將所述一個或者多個電池組件安裝在其中，并且所述殼體具有冷卻介質(zhì)路徑；導(dǎo)向單元，安裝在所述冷卻介質(zhì)路徑中，用于沿著冷卻介質(zhì)路徑向所述一個或者多個電池組件引導(dǎo)冷卻介質(zhì)的流動。
2.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述導(dǎo)向單元位于用于使冷卻介質(zhì)流入的冷卻介質(zhì)路徑中。
3.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述導(dǎo)向單元包括導(dǎo)向板，沿著冷卻介質(zhì)路徑的縱向安裝；突起，相互隔開并且從導(dǎo)向板的側(cè)表面向著所述一個或者多個電池組件突出，所述側(cè)表面與所述縱向基本垂直。
4.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述導(dǎo)向單元位于電池組件的兩個端部之間。
5.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述導(dǎo)向單元的厚度在冷卻介質(zhì)路徑的截面寬度的25％-35％的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中，所述突起沿著導(dǎo)向板形成，從而突起與指向容納冷卻介質(zhì)的流入側(cè)的單元電池的橫側(cè)的相同線對齊。
7.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中，所述突起沿著導(dǎo)向板形成，從而突起位于所述一個或者多個電池組件的相鄰單元電池之間。
8.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中，所述突起基本垂直于導(dǎo)向板突出。
9.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中，所述突起相對于導(dǎo)向板有個傾斜角度。
10.如權(quán)利要求9所述的電池模塊，其中，所述突起沿著冷卻介質(zhì)的流動方向從導(dǎo)向板突出傾斜角度。
11.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，彼此面對地形成一對電池組件。
12.如權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中，所述一對電池組件在殼體中位于相同的面上。
13.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述一個或者多個電池組件包括設(shè)置在相鄰單元電池之間的障肋。
14.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述殼體包括入口孔，形成在所述殼體的一端，用于將冷卻介質(zhì)引入殼體中；出口孔，形成在所述殼體的另一端，用于排放流通通過各個單元電池的冷卻介質(zhì)；入口路徑，形成在電池組件的冷卻劑的流入側(cè)并且與所述入口孔連通；出口路徑，形成在電池組件的冷卻劑的流出側(cè)并且與所述出口孔連通。
15.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在殼體中彼此面對地形成一對電池組件，在殼體的中間形成入口孔和入口路徑，同時在殼體的兩側(cè)形成出口路徑和出口孔。
16.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述導(dǎo)向單元安裝在殼體的冷卻介質(zhì)路徑中，并且包括多個側(cè)突起，所述多個側(cè)突起從所述電池組件向著冷卻劑路徑突出，用于將冷卻介質(zhì)引導(dǎo)向所述電池組件。
17.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起相對于冷卻介質(zhì)路徑的寬度方向的突出程度在冷卻介質(zhì)路徑的截面寬度的25％-35％范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起位于用于使冷卻介質(zhì)流入的冷卻介質(zhì)路徑中。
19.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起沿著所述冷卻介質(zhì)路徑布置并且相互隔開。
20.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起與所述電池組件的各個單元電池對應(yīng)地布置。
21.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起與指向容納冷卻介質(zhì)的流入側(cè)的單元電池的橫側(cè)對齊。
22.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起與沿著冷卻介質(zhì)路徑流動的冷卻介質(zhì)的流動方向基本垂直地突出。
23.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起相對于冷卻介質(zhì)路徑突出斜的傾斜的角度。
24.如權(quán)利要求23所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起沿著冷卻介質(zhì)的流動方向突出斜的傾斜角度。
25.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述側(cè)突起位于用于使冷卻介質(zhì)流入的冷卻介質(zhì)路徑中。
26.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，彼此面對地形成一對電池組件。
27.如權(quán)利要求26所述的電池模塊，其中，所述一對電池組件在殼體中位于相同的面上。
28.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述電池組件包括在相鄰的單元電池之間設(shè)置的障肋。
29.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，所述殼體包括入口孔，形成在殼體的一端，用于將冷卻介質(zhì)引入殼體；出口孔，形成在殼體的另一端，用于排出流通通過各個單元電池的冷卻介質(zhì)；入口路徑，形成在電池組件的冷卻劑的流入側(cè)并且與入口孔連通；出口路徑，形成在電池組件的冷卻劑的流出側(cè)并且與出口孔連通。
30.如權(quán)利要求16所述的電池模塊，其中，在所述殼體中彼此面對地形成一對電池組件，在殼體的中間形成入口孔和入口路徑，在殼體的兩側(cè)形成出口路徑和出口孔。
31.一種用于控制堆疊的單元電池的熱消散的均勻性的方法，所述堆疊的單元電池具有在單元電池之間設(shè)置的障肋，用于形成一個或者多個電池組件，所述障肋具有為冷卻劑提供使其流過所述一個或者多個電池組件的路徑各個障肋冷卻劑流動路徑，所述方法包括將所述一個或者多個電池組件安裝在具有冷卻劑流入路徑的殼體中，所述冷卻劑流入路徑用于提供流入所述一個或者多個電池組件的冷卻劑；在所述冷卻劑流入路徑中安裝導(dǎo)向單元，所述導(dǎo)向單元具有多個突起以引導(dǎo)冷卻劑向著單元電池流動。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，安裝導(dǎo)向單元包括沿著冷卻劑路徑的縱向?qū)?dǎo)向板置于冷卻劑流入路徑中；將所述多個突起相互隔開，并將所述突起從導(dǎo)向板的側(cè)表面向著所述一個或者多個電池組件突出，所述側(cè)表面與所述縱向基本垂直。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中，安裝導(dǎo)向單元包括將所述多個突起相互隔開，并將所述突起從所述一個或者多個電池組件向著所述一個或者多個電池組件突出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池模塊，該電池模塊包括一個或者多個電池組件，每個都具有多個單元電池；殼體，用于將所述電池組件安裝在其中，并且使溫度控制冷卻介質(zhì)流通通過電池組件。電池組件沿著殼體的縱向布置。導(dǎo)向單元安裝在沿著殼體的縱向形成的冷卻介質(zhì)路徑中，并且沿著所述路徑行進以引導(dǎo)冷卻介質(zhì)沿著所述路徑向所述電池組件流動。
文檔編號H01M10/00GK1905269SQ20061010899
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者李建求, 金泰容, 全倫哲 申請人:三星Sdi株式會社