CN102751545A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

一种电池组包括冷却基片和多个电池单元。该电池单元被布置，以将冷却基片保持在其间。该电池单元的除了设置了端子的端子面之外的面装接于冷却基片的冷却面，以在冷却面与装接于该冷却面的面之间传导热量。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及一种包括冷却机构的车辆电池组。
背景技术
由具有较大容量的二次电池构成的电池***安装在电动车辆或者混合动力车辆上。通常，电池***包括几个分别具有多个电池单元，从而有助于组装工作和其操作并且获得预定电压的电池组。
二次电池因为车辆运行中的辅助充电或者放电而产生热量，并且其温度升高。通常，二次电池的电池性能在其温度升高时得到改善，而当二次电池的温度超过预定温度时，其效率可能降低，或者可能发生电池恶化。
传统上，作为用于冷却二次电池的冷却方法，已经公知空气冷却方法，在空气冷却方法中，在电池组或者电池单元之间形成空气通路，以使外部空气被导入空气通路，从而冷却电池组或者电池单元。此外，还公知水冷却方法，在水冷却方法中，使电池与冷却剂所流经的冷却装置进行接触，从而冷却电池。另外，专利文献1描述了一种用于冷却电池的发明，在该发明中，使电池与采用Peltier元件的冷却装置进行接触来冷却电池。
[专利文献1]日本专利公开No.2010-192207
发明内容
然而，在采用空气冷却方法的电池***中，在电池之间形成空气通路，并且在该电池***中***了鼓风机。因此，电池***会尺寸大。此外，电池被固定在其间限定有空间的位置中。因此，增加了部件的数量，并且提高了生产成本。
在专利文献1描述的发明中，可以置于冷却装置的上表面上的电池的数量受到限制。此外，为了冷却许多电池，需要许多冷却装置，产生的问题是，设置这么多的冷却装置最终增加了生产成本。
因此，本发明的一个有益方面提供了一种尺寸小、可以减少所包含的部件数量并且成本较低的电池组。
根据本发明的一个优点，提供了一种电池组，包括：
多个电池单元；以及
冷却基片，其中
所述电池单元被布置，以将所述冷却基片保持在所述电池单元之间，并且
所述电池单元的除了设置了端子的端子面之外的面装接于所述冷却基片的冷却面，以在所述冷却面与装接于该冷却面的面之间传导热量。
布置在所述冷却基片的两侧上以便将该冷却基片保持在它们之间的至少一对电池单元组装于所述冷却基片，以使所述端子面向所述电池组的外部，并且与所述端子面相对的端子对面装接于所述冷却基片的冷却面，从而在它们之间传导热量。
该电池组可以被构成为使得：冷却基片具有平板状，并且包括连接管，以及连接于所述连接管并且冷却剂所流经的通路设置在所述冷却基片内。
该电池组可以被构成为使得：包括组装于电池单元的端子对面一侧的端部的组装部分的保持件设置在冷却基片与电池单元之间，并且热传导件插在端子对面与冷却基片之间。
该电池组可以被构成为使得：保持件包括保持片；并且保持件形成有倾斜部分，该倾斜部分接触与端子对面相连的电池单元的侧面，以保持电池单元的端子对面一侧的端部。
根据本发明的另一个优点，提供了一种电池组，包括：
至少一对电池单元，每个电池单元分别具有设置了正极端子和负极端子的端子面和与所述端子面相对的端子对面；
冷却基片，包括设置在其两个对侧上的冷却面；
保持件，每个该保持件保持每个所述电池单元的端子对面一侧的端部；以及
外框件，包围所述电池组的外周，其中
所述保持件布置在所述冷却基片的两个对侧的冷却面上，以将述冷却面保持在该保持件之间，并且
每个所述电池单元的端子面向所述电池单元的外部，
在每个所述保持件中，可变形热传导件插在所述端子对面与所述冷却基片的冷却面之间，以在所述端子对面与所述冷却基片的冷却面之间传导热量，并且将所述电池单元定位在相应保持件中的任意位置，从而将该电池单元的端子面定位在同一个面上。
电池单元可以是用于存储电能而用于驱动电动车的二次电池。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的电池组的部分切除透视图。
图2是该实施例的电池组的分解透视图。
图3是该电池组的部分剖视图。
图4是该电池组的部分剖视图。
具体实施方式
将描述根据本发明实施例的电池组10。
如图1所示，电池组10具有长方体形，并且在其内部容纳冷却基片12、保持件14、电池单元16(请参考图2)等。外框件18和盖罩件24设置在电池组10的外面上，以形成电池组10的外壳。在每个盖罩件24的左上角和右上角提供了切除部分，以通过该切除部分，露出端子17。端子17是输出端子。端子17连接到车辆或者其他电池组10的输入端子。因此，电池组10单独地或者与其他电池组10组合构成车辆电池***。
如图2所示，电池组10包括位于中心的冷却基片12，并且在冷却基片12的两侧上具有排布成将冷却基片12保持在它们之间的基本上对称的构造。设置在冷却基片12的两侧从而将该冷却基片保持在它们之间的保持件14、电池单元16、外框件18、绝缘板20、固定件22以及盖罩件24是构造相同对称形成的部件。因此，在下面的描述中，将描述排布在冷却基片12的两侧而用于使其保持在它们之间的电池组10的相同或对称构造中的一个，并且省略对其他构造的详细描述。
具有平板状的冷却基片12具有冷却剂进入和排出的连接管30。通路32设置在冷却基片12的内部，并且这些通路32(请参考图3)连接到连接管30，用于冷却剂的流过。冷却机构连接到冷却基片12的连接管30。冷却机构包括热交换器，并且使冷却剂冷却。然后，使被冷却的冷却剂从连接管30流入通路32的内部，从而在流过通路32的内部的同时，使冷却基片12冷却。冷却机构并不局限于此。
电池单元16具有大致长方体形，并且正极端子和负极端子17都设置在电池单元16的纵端面之一上。下面，将设置了端子17的端面称为端子面19，而与端子面19相对的电池单元16的另一端面称为端子对面21。端子对面21由外露的并且被形成为热传导面的金属面构成，在热传导面处，电池单元16内部的热量从端子对面21传导到其外部。
保持件14由树脂形成，并且如图3、4所示，包括基板40和支持材料42(保持片)。在基板40中，在分别对应于组装为电池组10的电池单元16的位置形成开口部分44。开口部分44具有基本上等同于电池单元16的端子对面21的形状。
支持材料42从基板40大致垂直地升起，以包围开口部分40。因此，多个支持材料42形成框架46，该框架46容纳端子对面21和与端子对面21连续相连的电池单元16的至少一部分侧面23。
此外，如图4所示，斜面48形成在支持材料42上，以便当电池单元16容纳在框架内时，与电池单元16的侧面23进行对接。形成斜面48，以便当电池单元16容纳在框架46内时，电池单元16的侧面23使其变形，从而使电池单元16保持在框架46内的适当位置。支持材料42上，可以设置斜面48之外任何其他形状的部件，只要该部件可以使电池单元16保持在框架46内的适当位置。
热传导件31设置在冷却基片12与电池单元16之间。热传导件31具有高的热传导系数和适当的弹性。热传导件31由凝胶状物质形成。然而，不对热传导件31的材料施加限制。当电池单元16组装在保持件14内时，不考虑电池单元16的固定位置，热传导件31填充在冷却基片12与端子对面21之间，而在它们之间不留任何空间，因此，在冷却基片12与端子对面21之间有效传导热量。
外框件18是具有方形截面并且由金属板形成的部件。螺栓50沿外框件18的一个端面的周缘设置在四个位置处。此外，分别具有螺栓孔52的凸耳54沿着面对其上设置有螺栓50的外框件18的另一个外框件18的配合端面的外缘，设置在四个位置处。螺栓孔52对应于螺栓50，并且当在这对外框件18被组装在一起时，螺栓50穿过对应的螺栓孔52。
绝缘板20由树脂形成，设置四个，即，上绝缘板、底绝缘板、左绝缘板和右绝缘板。当绝缘板20被装接在电池单元16的组合体的外周面上时，这样装接的绝缘板20所限定的外周形状与外框件18的内周面基本相同。此外，向内凸出的凸出部分或者升高部分设置在每个绝缘板20上。当绝缘板20装接在电池单元16的组合体上时，升高部分进入电池单元16之间所限定的空间，从而保持该空间。
利用螺钉将固定件22固定在外框件18的外端面上。固定件22具有格子形状。当被装接在外框18上时，固定件22使电池单元16的端子17能够从其露出，并且紧固端子面19。
汇流条56安装在从固定件22露出的端子17上，以根据预定顺序串联或者并联电池单元16。盖罩件24装接在固定件22的外侧，以覆盖端子17等。
如上所述，保持件14、电池单元16、外框件18、绝缘板20、固定件22和盖罩件24相对于冷却基片12基本上对称设置。通过穿过外框件18中的相应螺栓孔52，将螺栓50拧紧在外框件18之一上，使这些部件固定在一起。
接着，将描述电池组10的功能。
保持件14布置在冷却基片12的两侧。电池单元16上设置了端子对面21的端部被组装在保持件14内的框架46中。在保持件中，当电池单元16被组装在其内时，使斜面48塑性变形，从而使电池单元16保持在斜面48迫使它们位于框架46内的位置中。通过这样保持电池单元16，电池单元16的端子面19在同一个面上对齐。此外，使设置在保持件14与冷却基片12之间的热传导件31根据压入电池单元16的位置按要求变形，因此，冷却基片12和电池单元16的端子对面21互相紧密地装接在一起，用于以它们之间所限定的高热传导系数相连。
外框件18装配在电池单元16的组合体的外周上，并且这对外框件18通过螺栓固定在一起。固定件22紧固电池单元16。此外，汇流条56安装在从格子状固定件22中所限定的空间露出的端子17上，因此，端子17被电连接在一起。外部导线连接到作为输出端子的端子17。
冷却剂被送到冷却基片12，以便使冷却面冷却。电池单元16内产生的热量从端子对面21通过热传导件31传导到冷却面，从而冷却电池单元16。在冷却基片12的两侧冷却电池单元16，因此，组装在电池组10内的所有电池单元16均被冷却基片12冷却。
在电池组10内，端子17朝向电池组10的外部，此外，端子面19在同一个面上对齐。因此，可以容易准确地执行汇流条56在端子17上的安装工作。冷却基片12设置在电池组10的中心部分处。因此，可以冷却当电池单元16互相对着组装时热量趋于容易聚集的电池组10的中心部分，因此，可以有效防止电池组10的温度升高。
布设连接到冷却基片12的连接管30，以沿电池组10的侧面延伸，因此，可以减小所需空间，并且电池组10可以被安装在小空间内。此外，冷却基片12布置在电池组10的中心，因此，防止连接管30的末端向电池组10外部凸出，因此，可以使用于安装包括连接管30的电池组10的空间小。
电池单元16与朝向电池组10外的端子面19层叠在一起。因此，可以根据要层叠的电池单元16的数量来调节电池组10的高度尺寸。可以提供一种例如可以安装在高度尺寸受限的部位中的具有冷却功能的电池组。此外，在该实施例中，电池单元以在水平方向相邻布置的两个垂直列排布。然而，本发明并不局限于这种构造。
连接端子面19和端子对面21的电池单元16的侧面23可以被形成为热传导面，并且电池单元16可以被布置成使侧面23靠近冷却基片12。
此外，正极端子和负极端子可以不设置在电池单元16的同一个面上，而是可以分别设置在不同面上。冷却基片12可以不使用冷却剂，而是可以采用基于其他冷却装置的其他冷却方法。电池组10可以被单独安装来构成车辆电池***。作为一种选择，诸如电池组10这样的多个电池组可以连接在一起来构成车辆电池***。此外，电池组10不仅可以应用于车辆上，而且可以应用于其他用途中。此外，电池单元16可以应用于电动车辆，即能够通过电能运行的所谓EV或者混合动力车辆的二次电池或者存储***。
根据本发明，由于电池单元设置在冷却基片的两侧，所以可以有效利用冷却基片的冷却面，因此，可以使电池组的结构小巧，并且可以减少部件的数量。此外，由于电池单元的端子可以被对齐，以面向电池组的外侧，所以不仅可以容易地处理电池组，而且有助于连接工作。

Claims (8)

1.一种电池组，包括：
多个电池单元；以及
冷却基片，其中
所述电池单元被布置，以将所述冷却基片保持在所述电池单元之间，并且
所述电池单元的除了设置了端子的端子面之外的面装接于所述冷却基片的冷却面，以在所述冷却面与装接于该冷却面的面之间传导热量。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中
布置在所述冷却基片的两侧上以便将该冷却基片保持在它们之间的至少一对电池单元组装于所述冷却基片，以使所述端子面向所述电池组的外部，并且与所述端子面相对的端子对面装接于所述冷却基片的冷却面，从而在它们之间传导热量。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中
冷却基片具有平板状，并且包括连接管，以及
连接于所述连接管并且冷却剂所流经的通路设置在所述冷却基片内。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中
包括组装于所述电池单元的端子对面一侧的端部的组装部分的保持件设置在所述冷却基片与所述电池单元之间，并且
热传导件插在所述端子对面与所述冷却基片之间。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中
所述保持件包括保持片，并且
所述保持件形成有倾斜部分，所述倾斜部分接触与端子对面相连的电池单元的侧面，以保持所述电池单元的端子对面一侧的端部。
6.一种电池组，包括
至少一对电池单元，每个电池单元分别具有设置了正极端子和负极端子的端子面和与所述端子面相对的端子对面；
冷却基片，包括设置在其两个对侧上的冷却面；
保持件，每个该保持件保持每个所述电池单元的端子对面一侧的端部；以及
外框件，包围所述电池组的外周，其中
所述保持件布置在所述冷却基片的两个对侧的冷却面上，以将述冷却面保持在该保持件之间，并且
每个所述电池单元的端子面向所述电池单元的外部，
在每个所述保持件中，可变形热传导件插在所述端子对面与所述冷却基片的冷却面之间，以在所述端子对面与所述冷却基片的冷却面之间传导热量，并且将所述电池单元定位在相应保持件中的任意位置，从而将该电池单元的端子面定位在同一个面上。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中
所述电池单元是存蓄用于驱动电动车辆的电能的二次电池。
8.根据权利要求6所述的电池组，其中
所述电池单元是存蓄用于驱动电动车辆的电能的二次电池。
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