CN116937060A - 电池模组、电池组和车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及具有带冷却剂套的壳体的电池模组,该冷却剂套允许从不同侧高效冷却布置在壳体内的电池堆叠。本公开还涉及包括前述电池模组的电池组和包括一个或更多个前述电池模组和/或一个或更多个前述电池组的车辆。

Description

电池模组、电池组和车辆
技术领域
本公开涉及具有带冷却剂套的壳体的电池模组,该冷却剂套允许从不同侧高效冷却布置在壳体内的电池堆叠。本公开还涉及包括前述电池模组的电池组以及包括一个或更多个前述电池模组和/或一个或更多个前述电池组的车辆。
背景技术
近年来,已经开发了使用电力作为动力源的用于运输货物和人员的车辆。这样的电动车辆是使用储存在可再充电电池中的能量由电动马达驱动的汽车。电动车辆可以仅由电池供电,或者可以是另外由例如汽油发电机或氢燃料电池供电的混合动力车辆的形式。此外,车辆可以包括电动马达和传统内燃机的组合。一般地,电动车辆电池(EVB)或牵引电池是用于为电池电动车辆(BEV)的驱动提供动力的电池。电动车辆电池不同于启动电池、照明电池和点火电池,因为电动车辆电池设计为在持续的时间段期间供电。可再充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于,可再充电电池可以反复地充电和放电,而一次电池仅提供化学能到电能的不可逆转换。低容量可再充电电池用作用于小型电子设备(诸如移动电话、笔记本计算机和摄像机)的电源,而高容量可再充电电池用作用于电动车辆和混合动力车辆等的电源。
一般地,可再充电电池包括电极组件、接收电极组件的壳和电连接到电极组件的电极端子,电极组件包括正电极、负电极和插置在正电极与负电极之间的隔膜。电解质溶液注入到壳中,以便使电池能够通过正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应来充电和放电。壳的形状(例如,圆筒形或棱柱形)取决于电池的预期用途。通过其在笔记本电脑和消费电子产品中的使用而广为人知的锂离子(和类似的锂聚合物)电池主导了开发中的最近批次的电动车辆。
可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单体形成的电池模组,从而提供高能量含量,特别是为混合动力车辆或全电动车辆的马达驱动提供高能量含量。也就是,通过取决于所需的电量并且为了实现高功率可再充电电池而互连多个单位电池单体的电极端子,形成电池模组。
电池模组可以以块设计或模组化设计来构造。在块设计中,每个电池联接到公共集流体结构和公共电池管理***,并且其单位布置在壳体中。在模组化设计中,多个电池单体被连接以形成子模组,并且几个子模组被连接以形成电池模组。在汽车应用中,电池***常由串联连接的多个电池模组构成,用于提供期望的电压。其中,电池模组可以包括具有多个堆叠的电池单体的子模组,每个堆叠包括串联连接的并联连接单体(XpYs)或并联连接的串联连接单体(XsYp)。
电池组是任意数量的(优选地,相同的)电池模组的集合。它们可以串联、并联或两者混合配置,以提供期望的电压、容量或功率密度。电池组的部件包括各个电池模组和在各个电池模组之间提供导电性的互连。
电池***还包括电池管理***(BMS),BMS是诸如通过保护电池免受在它们的安全工作区域之外工作的影响、监测它们的状态、计算二次数据、报告所述数据、控制它的环境、认证它和/或平衡它来管理可再充电电池、电池模组和电池组的任何电子***。例如,BMS可以监测由电压(诸如电池组或电池模组的总电压、各个单体的电压)、温度(诸如电池组或电池模组的平均温度、冷却剂吸进温度、冷却剂输出温度或各个单体的温度)、冷却剂流(诸如流速、冷却液体压力)和电流表示的电池状态。此外,BMS可以基于以上项目计算以下值,诸如最小和最大单体电压、用于指示电池的充电水平的荷电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH;电池剩余容量的作为原始容量的百分比的各种定义的测量)、功率状态(SOP;在给定当前功率使用、温度和其它条件的情况下,在限定的时间间隔内可用的电量)、安全状态(SOS)、作为充电电流限制(CCL)的最大充电电流、作为放电电流限制(DCL)的最大放电电流和单体的内部阻抗(用于确定开路电压)。
BMS可以是集中式的,使得单个控制器通过大量导线连接到电池单体。BMS也可以是分布式的,其中BMS板安装在每个单体处,在电池和控制器之间只有单个通信电缆。或者BMS可以具有包括几个控制器的模组化构造,每个控制器处理一定数量的单体,控制器之间进行通信。集中式BMS最经济,最不可扩展,并且受到大量导线的困扰。分布式BMS最昂贵,安装最简单,并且提供最整洁的组装件。模组化BMS提供其它两种拓扑的特点和问题的折衷。
BMS可以保护电池组免受在它们安全工作区域之外工作的影响。在过电流、过电压(充电期间)、过温度、欠温度、过压力以及接地故障或泄漏电流检测的情况下,可以指示在安全工作区域之外工作。BMS可以通过包括内部开关(诸如继电器或固态器件)、请求电池连接到的设备减少甚至终止使用电池以及主动控制环境(诸如通过加热器、风扇、空气调节器或液体冷却)来防止在电池的安全工作区域之外的工作,如果电池在它的安全工作区域之外工作,则该内部开关打开。
这样的电池组的机械集成需要在例如电池模组的各个部件之间以及在各个部件与车辆支撑结构之间的适当机械连接。在电池***的平均使用寿命期间,这些连接必须保持起作用并且安全。此外,必须满足安装空间和可互换性要求,尤其是在移动应用中。
电池模组的机械集成可以通过提供载体框架并通过将电池模组定位在载体框架上来实现。固定电池单体或电池模组可以通过框架中的装配凹陷或通过诸如螺栓或螺钉的机械互连器来实现。可选地,通过将侧板紧固到载体框架的横向侧来限制电池模组。此外,盖板可以固定在电池模组的顶部和下方。
电池组的载体框架安装到车辆的承载结构。在电池组应被固定在车辆底部的情况下,可以通过例如穿过电池组的载体框架的螺栓从底侧建立机械连接。框架通常由铝或铝合金制成,以降低构造的总重量。
不管任何模组化结构,根据现有技术的电池***通常包括电池壳体,电池壳体用作包围件以使电池***相对于环境密封,并提供对电池***的部件的结构保护。带壳体的电池***通常作为整体安装在它们的应用环境(例如,电动车辆)中。因此,更换有缺陷的***部分(例如,有缺陷的电池子模组)需要首先拆卸整个电池***并移除它的壳体。于是甚至小的和/或便宜的***部分的缺陷可能导致整个电池***的拆卸和更换以及其单独的修理。由于高容量电池***昂贵、大且重,因此所述工序被证明是繁重的,并且例如在机械师车间中储存庞大的电池***变得困难。
为了提供对电池组的热控制,需要主动或被动热管理***以通过高效地散发、释放和/或消散从它的可再充电电池产生的热来安全地使用至少一个电池模组。如果热散发/释放/消散没有被充分执行,则在相应电池单体之间出现温度偏差,使得所述至少一个电池模组不能产生期望的电量。此外,内部温度的升高可以导致在其中发生异常反应,因此可再充电电池的充电和放电性能恶化,并且可再充电电池的寿命缩短。因此,需要用于有效地散发/释放/消散来自单体的热的单体冷却。
单体部件的放热分解可能导致所谓的热失控。一般地,热失控描述了由升高的温度加速的过程,这又释放进一步升高温度的能量。热失控在温度升高以引起温度进一步升高的方式改变条件的情况下发生,常导致破坏性的结果。在可再充电电池***中,热失控与由温度升高加速的强烈放热反应相关联。这些放热反应包括可燃气体成分在电池壳体内的燃烧。例如,当单体被加热为高于临界温度(典型地,高于150℃)时,它可转变为热失控。初始加热可能由诸如单体内部短路、来自有缺陷的电接触的加热、与相邻单体的短路的局部故障引起。在热失控期间,出故障的电池单体,即具有局部故障的电池单体,可能达到超过700℃的温度。此外,大量热气体从出故障的电池单体的内部通过电池壳体的排气口喷射到电池组中。排出的气体的主要成分是H2、CO2、CO、电解质蒸汽和其它碳氢化合物。因此,排出的气体是可燃的,并且潜在地有毒。排出的气体还引起电池组内部气体压力增大。
最先进的冷却***是平坦的,通常放置在单体的底部上。不同的技术用于创建平坦的冷却器。然而,还鉴于对电池模组性能的日益增长的要求,例如在快速充电、加速、高速工作等期间,这样的传统冷却***可能并不完全足够。
因此,需要提高电池模组内冷却***的效率,特别是鉴于高性能事件(例如,快速充电、加速、高速工作)或热传播。
因此,由独立权利要求限定的本发明的目的是至少克服或减少现有技术的上述缺点,并提供在这方面具有改善特性的电池组。
发明内容
本发明由所附权利要求限定。以下描述服从该限制。在所述权利要求范围之外的任何公开内容仅旨在出于说明的目的以及比较的目的。
根据本公开的第一方面,公开了一种电池模组,该电池模组包括:基底部分、基底盖和多个电池单体组。基底部分沿着垂直于第一方向的第一虚拟平面延伸。基底部分包括逆着第一方向凸出的多个凹槽。每个凹槽形成配置为容纳电池单体组的隔间。每个电池单体组被容纳在隔间之一中。在任意两个邻近的凹槽之间形成空间。基底盖沿着第二虚拟平面延伸,第二虚拟平面平行于第一虚拟平面,并且当向第一方向观察时布置在第一虚拟平面前方。基底盖与每个凹槽间隔开。
根据本公开的第二方面,公开了一种电池组,该电池组包括一个或更多个根据第一方面的电池模组。
本公开的第三方面涉及一种车辆,其包括至少一个根据第一方面的电池模组和/或至少一个根据第二方面的电池组。
本公开的另外的方面可以从以下描述获知。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施方式,特征对于本领域普通技术人员将变得明显,附图中:
图1是示出根据本公开的电池模组的第一实施方式的示意性顶视图;
图2是图1所示的第一实施方式的示意性截面图;
图3是图1所示的第一实施方式的另一示意性截面图;
图4提供了图1所示的第一实施方式的又一截面图;
图5示意性地示出了基底部分的另一示例的透视图;
图6示意性地显示了根据本公开的电池模组的又一实施方式的部分;
图7A显示了根据本公开的电池模组的实施方式的示意性截面图;
图7B以透视图显示了图7A的情况;
图7C是与图1至图4所示的第一实施方式的略微修改版本类似的电池模组的实施方式的部分的透视底视图;以及
图8示意性地示出了基底部分的可选示例的截面图。
具体实施方式
现在将详细参照实施方式,其示例在附图中示出。将参照附图描述示例性实施方式的效果和特征及其实施方法。在附图中,相同的附图标记表示相同的元件,并且省略了多余的描述。然而,本公开可以以各种不同的形式体现,并且不应被解释为仅限于这里示出的实施方式。更确切地,这些实施方式作为示例被提供,使得本公开将是透彻且完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的方面和特征。
因此,可以不描述对本领域普通技术人员来说被认为对于完整理解本公开的方面和特征非必要的工艺、元件和技术。在附图中,为了清楚起见,可以夸大元件、层和区域的相对尺寸。
如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列举项目的任何和所有组合。此外,当描述本公开的实施方式时,“可以”的使用指“本公开的一个或更多个实施方式”。在本公开的实施方式的以下描述中,单数形式的术语可以包括复数形式,除非上下文清楚地另外指出。
将理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等用于描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件和另一元件区分开。例如,第一元件可以被命名为第二元件,类似地,第二元件可以被命名为第一元件,而不脱离本公开的范围。如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列举项目的任何和所有组合。当在元素列表之后时,诸如“中的至少一个”的表述修饰整个元素列表,不修饰列表的个别元素。
如这里所使用的,术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似术语,而不用作程度术语,并且旨在说明本领域普通技术人员将认识到的在测量值或计算值中的固有偏差。此外,如果术语“基本上”与可用数值表述的特征组合使用,则术语“基本上”表示以所述值为中心的所述值的±5%的范围。
还将理解,术语“包括”、“包含”、“包括……的”或“包含……的”指明性质、区域、固定数量、步骤、工艺、元件、部件及其组合,但不排除其它性质、区域、固定数量、步骤、工艺、元件、部件及其组合。
还将理解,当膜、区域或元件被称为“在”另一膜、区域或元件“上方”或“上”时,它可以直接在所述另一膜、区域或元件上,或者也可以存在居间的膜、区域、空间、空隙、间隙或元件。
为了便于描述,在至少一些附图中也可以提供具有x轴、y轴、z轴的坐标系。这里,除非在图的上下文中明确定义,否则术语“上”和“下”根据x轴来限定。例如,上盖位于x轴的上部,而下盖位于x轴的下部。在附图中,为了清楚起见,元件的尺寸可以被夸大。例如,在附图中,出于说明的目的,可以任意地显示每个元件的尺寸或厚度,因此本公开的实施方式不应被解释为局限于此。
在本公开的实施方式的以下描述中,单数形式的术语可以包括复数形式,除非上下文清楚地另外指出。
可以利用任何合适的硬件、固件(例如,专用集成电路)、软件、或软件、固件和硬件的组合来实现根据这里描述的本公开的实施方式的电子或电气器件和/或任何其它相关器件或部件。此外,这些器件的各种部件可以在柔性印刷电路膜、载带封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上实现,或者形成在一个基板上。这里描述的电连接或互连可以通过例如在PCB或另一种电路载体上的导线或导电元件来实现。导电元件可以包括金属化,例如表面金属化和/或引脚,和/或可以包括导电的聚合物或陶瓷。另外的电能可以经由无线连接(例如,使用电磁辐射和/或光)传输。
此外,这些器件的各种部件可以是在一个或更多个计算设备中在一个或更多个处理器上运行、执行计算机程序指令并与其它***部件交互以执行这里描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令存储在存储器中,所述存储器可以在使用标准存储器设备(诸如例如随机存取存储器(RAM))的计算设备中实现。计算机程序指令也可以存储在其它非暂时性计算机可读介质(诸如例如CD-ROM、闪存驱动器等)中。
此外,本领域技术人员应认识到,在不脱离本公开的示例性实施方式的范围的情况下,各种计算设备的功能可以被组合或集成到单个计算设备中,或者特定计算设备的功能可以分布在一个或更多个其它计算设备上。
除非另外定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解,术语(诸如常用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的背景下和/或本说明书的上下文中的含义一致的含义,并且不应在理想化的或过于形式化的意义上被解释,除非在此明确地如此定义。
总构思
本公开的第一方面涉及一种电池模组,其包括:基底部分、基底盖、多个电池单体组,其中基底部分沿着垂直于第一方向的第一虚拟平面延伸;其中基底部分包括逆着第一方向凸出的多个凹槽;其中每个凹槽形成配置为容纳电池单体组的隔间;其中每个电池单体组被容纳在隔间之一中;其中在任意两个相邻的凹槽之间形成空间;其中,当向第一方向观察时,基底盖沿着平行于第一虚拟平面并且布置在第一虚拟平面前方的第二虚拟平面延伸;以及其中基底盖与每个凹槽间隔开。
术语“虚拟平面”在这里应表示:表述“平面”仅用作描述物体几何形状的手段,而“虚拟平面”本身并没有被实现为物体。术语“凹槽”意思是在基底部分的某个受限制的区域内,在基底部分中形成一种湾陷或凹陷。于是,隔间可以每个被认为是一种空腔(其在第一虚拟平面的区域中开放)或凹陷(当逆着第一方向观察时)。表述“冷却剂”意思是指“冷却流体”。
从上文可以看出,根据本公开的第一方面,建立电池单体的附加侧冷却,以便在高性能事件(例如,快速充电、加速、高速工作)或热传播期间改善电池单体的冷却***。
当在垂直于第一方向的方向上观察时,相邻凹槽之间的空间(空隙)可以形成在这些凹槽之间。此外,基底部分和基底盖之间的空间可以相对于第一方向形成。因此,在基底盖和基底部分之间形成空间,冷却剂可以填充到该空间中。基底盖和基底部分之间的空间连通到凹槽之间的空间。换句话说,该空间总体上包括(i)基底盖和凹槽的底侧(即,凹槽的最靠近基底盖的区域)之间的间隙和(ii)各个凹槽之间的空隙。于是,当提供足够量的冷却剂时,冷却剂从基底盖和凹槽的底侧之间的间隙到达各个凹槽之间的空隙,因此可以从各个侧冷却由凹槽形成的隔间。
在实施方式中,根据第一方面的电池模组还可以包括顶盖,顶盖平行于第一虚拟平面延伸并且相对于基底部分与基底盖相反布置。换句话说,在那些实施方式中,基底部分布置在基底盖和顶盖之间。
在电池模组的一个实施方式中,基底部分通过注射成型或压铸形成为一体件。
在这种情况下,基底部分形成为适合于容纳多个电池单体组的铸造壳体结构。这有利于基底部分的制造,因此显著降低用于制造电池模组所需的成本。此外,这提供为接收冷却剂提供的空间和为容纳电池单体(组)提供的隔间内的空间之间的安全分离。
在一个实施方式中,基底部分由铝或铝合金制成。铝的优点之一是高热导率。此外,具有前述冷却***结构的铝压铸壳体(基底部分)将允许侧冷却,而不增加主要部分成本。
在电池模组的一个实施方式中,基底部分的边缘以密封的方式与基底盖连续地连接。
在本文中,表述“以密封的方式”等同于“以防流体方式”,其中术语“流体”特别是指冷却剂。
例如,周界垫圈可以布置在基底部分的边缘和基底盖之间,垫圈具有与基底部分的边缘的形状对应或相同的形状,并且在第一方向上与基底部分的边缘连接,并且进一步逆着第一方向与基底盖连接。在这种情况下,基底部分与基底盖的连续连接通过垫圈来实现。
可选地,基底部分的边缘可以焊接到基底盖。在这种情况下,基底部分与基底盖的连续连接通过焊接实现。
在实施方式中,当沿第一方向观察时,基底盖与基底部分全等,并被定位成使得基底盖完全覆盖基底部分。于是,基底部分的边缘可以被密封到基底盖的边缘。基底部分的边缘与基底盖的边缘的密封可以通过垫圈来实现,垫圈具有与基底部分的边缘的形状对应或相同的形状。
在实施方式中,基底部分的边缘包括在第一方向上升高(即,到基底盖)的周界第一壁。于是,第一壁可以被密封到基底盖。附加地或可选地,在基底盖上可以布置凸出到基底部分的第二壁,其中第二壁具有与基底部分的边缘的形状对应或相同的形状。于是,第二壁可以被密封到基底部分。
入口可以穿过基底盖或穿过基底盖与基底部分的连接布置。于是,入口配置用于连接到冷却剂供应源。于是,(新鲜的)冷却剂可以经由入口被供应到形成在基底部分和基底盖之间的空间中。此外,出口可以穿过基底盖或穿过基底盖与基底部分的连接布置。于是,出口配置用于连接到冷却剂容器,冷却剂容器配置用于接收冷却剂。于是,(用过的)冷却剂可以经由出口从形成在基底部分和基底盖之间的空间排放到冷却剂容器中。
这里,“新鲜的冷却剂”意思是没有从电池单体接收热的冷却剂,“用过的冷却剂”意思是已经从电池单体接收热或者已经在凹槽周围流动的冷却剂。
当然,在每个所描述的方面和实施方式中,“出口”和“入口”的角色可以交换,即,如果在以上描述中任何“出口”被认为是“入口”,则同时任何“入口”可以被认为是“出口”。上述“空间***”的拓扑结构(即,连通到各个凹槽之间的空隙的形成在基底盖和基底部分之间的空间的***,与某个实施方式的特殊几何设计无关)不受这样的交换影响。
在电池模组的一个实施方式中,基底盖和基底部分通过注射成型或压铸一起形成为一体件。
这有利于制造完整的电池模组,因此显著降低用于制造电池模组所需的成本。此外,这增加基底盖和基底部分之间的密封,因为不需要用于密封的附加构件(诸如垫圈)。包括基底盖和基底部分的件可以由铝或铝合金制成。具有拥有如前所述的结构的冷却***的铝压铸壳体(基底部分连同基底盖)将允许侧冷却,而不增加主要部分成本。
在电池模组的一个实施方式中,每个凹槽包括基底区域,其中基底区域是凹槽的到第一虚拟平面具有最大距离的区域。
可选地,基底区域可以被等同地定义为凹槽的具有到第二虚拟平面具有最小距离的区域。
在电池模组的一个实施方式中,对于每个凹槽或至少对于凹槽之一,基底区域平行于第一虚拟平面延伸。
换句话说,所有或一些凹槽包括到第一虚拟平面具有最大距离并且平行于第一虚拟平面延伸的区域。于是,每个隔间具有平行于第一虚拟平面的基底侧。
在电池模组的一个实施方式中,每个凹槽的基底区域到第一虚拟平面具有相同的距离。
换句话说,相对于预定义的距离,所有凹槽包括到第一虚拟平面具有最大距离(或等同地,到第二虚拟平面具有最小距离)并且与第一虚拟平面间隔开预定义距离的区域。于是,从第一虚拟平面沿第一方向测量,所有隔间具有相同的深度。
在电池模组的一个实施方式中,每个或一些基底区域具有椭圆形或圆形形状或矩形形状。
例如,在平行于第一虚拟平面布置的圆形基底区域的情况下,由凹槽形成的隔间于是具有圆柱形形状,其中圆柱从一侧(基底区域)封闭并且在另一侧开放。这可以适合每个具有圆柱形形状并且沿第一方向堆叠(以它们的平面侧)在一起的电池单体组。于是,堆叠的圆柱形电池单体组可以在逆着第一方向***到圆柱形隔间中之后被圆柱形隔间接收(假设电池单体的圆柱形形状的半径小于圆形基底的半径)。在可选的示例中,在平行于第一虚拟平面布置的矩形基底区域的情况下,凹槽于是成形为长方体,其中长方体具有一个开放侧(开放侧位于第一虚拟平面中)。这可以适合每个具有棱柱形(长方体)形状的堆叠的电池单体组。
在电池模组的一个实施方式中,每个或一些凹槽具有平行于第一方向延伸的侧壁。
在实施方式中,每个或一些凹槽可以具有倾斜的侧壁。具体地,侧壁可以相对于基底区域倾斜大于90°的角度(例如,95°、100°、105°或110°的角度)。例如,在平行于第一虚拟平面布置的矩形基底区域的情况下,凹槽包括四个侧壁,每个侧壁在矩形基底区域的边缘之一和第一虚拟平面之间延伸。于是,由该凹槽形成的隔间具有从第一虚拟平面逆着第一方向凸出的平截头体的形状,并且平截头体的基底是开放的且位于第一虚拟平面中。在所述示例中,侧壁可以相对于基底区域以不同的角度布置。例如,两个相对的侧壁可以相对于基底区域以90°的角度布置,另外两个相对的侧壁可以相对于基底区域以大于90°的角度布置。在平行于第一虚拟平面布置的圆形基底区域的可选示例中,凹槽(因此由该凹槽形成的隔间)具有从第一虚拟平面逆着第一方向凸出的圆锥平截头体的形状,并且圆锥平截头体的基底是开放的且位于第一虚拟平面中。
在上述电池模组的一个实施方式中,其中凹槽被相同地成形。
于是,电池单体组优选地被相同地成形。于是,每个电池单体组可以被容纳在任何一个隔间中(假设选择单体组的尺寸,使得单体组装配到隔间之一中)。
在电池模组的一个实施方式中,凹槽相对于第一虚拟平面以二维周期性图案布置。
例如,凹槽可以相对于第二方向(y)周期性地布置,同时相对于第三方向(z)周期性地布置。第二方向(y)和第三方向(z)可以每个垂直于第一方向(x)。第三方向(z)可以垂直于第二方向(y)。这在其中所有凹槽的基底区域具有矩形形状的情况下特别有利。可选地,第三方向可以与第二方向成60°的角度。在其中所有凹槽的基底区域具有圆形形状的情况下,后者可以特别有利。
在电池模组的一个实施方式中,基底盖的面对基底部分的侧部包括升高结构,该升高结构形成配置用于沿着预定路径引导冷却剂跨越该侧部的一个或更多个流动床(streaming bed)或半管状结构。
在电池模组的一个实施方式中,至少一些基底区域的面对基底盖的侧部包括升高结构,该升高结构形成配置用于沿着预定路径引导冷却剂跨越该侧部的一个或更多个流动床或半管状结构。
这样的升高结构可以有助于以非线性方式在基底盖和凹槽之间的空间中引导冷却剂,以便在该空间内分配新鲜的冷却剂,因此增加对隔间的均匀冷却效果。
在电池模组的一个实施方式中,在所有或至少一些电池单体组中,电池单体沿第一方向(x)堆叠。
在电池模组的一个实施方式中,在所有或至少一些电池单体组中,电池单体在垂直于第一方向(x)的方向上堆叠。
例如,当隔间具有基本上长方体状的形状时(见上文),被容纳在隔间之一中的电池单体组可以沿垂直于隔间的侧面之一的方向堆叠。在可选示例中,当隔间具有基本上圆柱形形状时,被容纳在隔间之一中的电池单体组可以包括每个具有圆柱形形状(中心轴线平行于第一方向)且沿第一方向堆叠在一起的电池单体(见上文)。
本公开的第二方面涉及一种包括一个或更多个根据第一方面的电池模组的电池组。
电池组还可以包括:电池管理***(BMS),用于监测和控制如在上文中描述的电池组中包括的电池单体;和/或多个检测机构,例如用于监管各个电池单体或电池单体组的温度或电流。
本公开的第三方面涉及一种包括至少一个根据第一方面的电池模组和/或至少一个根据第二方面的电池组的车辆。
示例实施方式
图1是示出根据本公开的电池模组1的第一实施方式的示意性顶视图。此外,图2是沿着箭头Z截取的图1所示的第一实施方式的示意性截面图。为了便于以下描述,在图中还绘出了具有x轴、y轴、z轴的笛卡尔坐标系。电池模组1包括基底部分10和基底盖20。在图1的顶视图中,只有基底部分10是可见的,因为基底盖20被基底部分10完全隐藏(除了下面将描述的入口I和出口O以外)。基底部分10基本上是平行于坐标系的y-z平面延伸的板11。参照图2,板11沿着垂直于图2的绘图平面且沿着线A-A与图2的绘图平面相交的第一虚拟平面延伸。然而,板11包括逆着x方向凸出的多个凹槽40。
在电池模组1的第一实施方式的示例中,每个凹槽具有长方体形状,该长方体形状形成具有一个开放侧(即位于第一虚拟平面中的开放侧)的隔间。因此,从图1中可以看出,隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49中的每个具有矩形顶视图。此外,从图2中可以看出,隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49中的每个的截面也具有矩形形状,然而,其中隔间的上侧(相对于图2所示的取向)都是开放的。基底区域410、420、430(即,相对于图2的底部区域),即到第一虚拟平面具有最大距离的区域,对于凹槽(或隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49)中的每个以距离Δ平行于第一虚拟平面形成。此外,隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49每个由垂直于第一虚拟平面取向的侧壁限制。例如,第一隔间41沿z方向由相对于第一隔间41的基底区域410彼此相对布置的两个侧壁41a和41b限制,侧壁41a和41b平行于坐标系的x-y平面取向。相对于y方向限制第一隔间41的一对另外的侧壁41c和41d(见图4)在图2中不可见,因为另外的侧壁41c和41d平行于坐标系的x-z平面布置。因此,如果每个电池单体组具有长方体的整体形状(例如,电池单体组包括以齐平装配方式堆叠在一起的多个棱柱形电池单体,如图3中针对被容纳在第一隔间41中的第一电池单体组81明确显示的;见下文),则隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49中的每个特别适合容纳电池单体组(见图3)。
在该示例中,凹槽(形成隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49)被彼此相同地成形。此外,凹槽以二维周期性图案布置在板11上。这里,参照图1提供的顶视图,凹槽/隔间被布置成矩阵。具体地,沿y方向,隔间彼此间隔开距离d2。例如,如图1所示的隔间的矩阵的左下角所示的隔间41相对于y方向与相邻的隔间44间隔开距离d2,并且隔间44又与在y方向上挨着其布置的隔间47间隔开同样的距离d2。因此,前述隔间41、44和47相对于y方向(沿着箭头Y所指的线)周期性地对准。这以类似的方式适用于相对于z方向布置在板11的居中区域中的隔间42、45和48,并适用于与基底部分10的右边缘相邻布置的隔间43、46和49(相对于图1)。对应地,如图1所示的隔间的矩阵的左下角所示的隔间41相对于z方向与相邻的隔间42间隔开距离d3,并且隔间42又与在z方向上挨着其布置的隔间43间隔开同样的距离d3。因此,前述隔间41、42和43相对于z方向(沿着箭头Z所指的线)周期性地对准。这以类似的方式适用于相对于y方向布置在板11的居中区域中的隔间44、45和46,并适用于与基底部分10的上边缘相邻布置的隔间47、48和49(如图1所示)。
在该示例的实施方式中,基底盖20的周界边缘与基底部分10的周界边缘全等。此外,基底盖20取向为使得在由图1提供的顶视图中,它被基底部分10完全隐藏。然后,由于基底部分10和基底盖20两者的矩形顶视图,基底部分10和基底盖20中的后者的每个包括四个(线性)侧边缘。具体地,基底部分10(或等同地,板11)包括四个(线性)侧边缘10a、10b、10c、10d。于是,当逆着x方向观察时,在基底部分10的这些侧边缘10a、10b、10c、10d中的每个后方,布置基底盖20的相应侧边缘。
基底部分10通过四个侧盖以流体密封方式连接到基底盖20。具体地,基底部分10的侧边缘10a、10b、10c、10d中的每个连接到当逆着x方向观察时布置在基底部分10的所考虑的边缘10a、10b、10c、10d后方的基底盖20的相应侧边缘。例如,参照图2和图4,基底部分10的左侧边缘10a通过第一侧盖22a连接到基底盖20的左侧边缘20a,对应地,基底部分10的右侧边缘10b通过平行于第一侧盖22a布置的第二侧盖22b连接到基底盖20的右侧边缘20b。以类似的方式,基底部分10的剩余侧边缘10c、10d分别通过第三侧盖和第四侧盖(未示出)连接到基底盖20的相应侧边缘(未示出),第三侧盖和第四侧盖布置为彼此平行、垂直于第一侧盖22a和第二侧盖22b,并且相对于基底部分10和基底盖20彼此相对。
每个侧盖可以是基底盖20的部分。可选地,每个侧盖可以是基底部分10的部分。此外,一些侧盖(例如,第一侧盖22a和第二侧盖22b)可以是基底部分10的部分,并且剩余侧盖(例如,第三侧盖和第四侧盖)可以是基底盖20的部分。在这些情况的每种中,基底部分10必须固定到基底盖20。于是,必须以流体密封方式进行固定。例如,垫圈可以沿着那些线***在基底部分10和基底盖20之间,其中基底部分10连接到基底盖20。基底部分10可以通过注射成型或压铸形成为一体件。这有利于基底部分10的制造,因此显著降低制造电池模组1所需的成本。此外,这提供为接收冷却剂提供的空间和为容纳电池单体(组)提供的隔间内的空间之间的安全分隔。
可选地,基底盖20和基底部分10可以通过注射成型或压铸一起形成为一体件。这有利于制造完整的电池模组1,因此显著降低制造电池模组1所需的成本。此外,这增加基底盖20和基底部分10之间的密封,因为不需要用于密封的附加构件(诸如垫圈)。
穿过第一侧盖22a,布置入口I,入口I配置用于连接到(外部)冷却剂供应源(未示出),使得冷却剂可经由入口I流入到形成在基底盖20和基底部分10之间的空间中(如指入入口I的箭头所指)。对应地,穿过第二侧盖22b,布置出口O,出口O配置用于与(外部)冷却剂容器(未示出)连接,使得冷却剂可经由出口O从形成在基底盖20和基底部分10之间的空间排放到冷却剂容器中(如指出出口O的箭头所指)。形成在基底盖20和基底部分10之间的空间可以具有下面将说明的相当复杂的结构。当然,在可选实施方式中,入口I和/或出口O可以布置在其它位置,例如,入口I可以靠近基底部分10的左侧边缘10a定位,出口I可以靠近基底部分10的右侧边缘10b定位。
参照图2,基底盖20布置在基底部分10下方,使得基底盖20与隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49中的每个的基底区域410、420、430间隔开。具体地,在该示例中,基底盖20与基底区域410、420、430间隔开距离d1。因此,在基底盖20和基底区域410、420、430之间存在空间30。此外,由于隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49在基底部分10上的上述矩阵状布置,在隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49的侧壁之间提供进一步的空间,如图2、图3和图4所示。例如,第一空隙32a形成在第一隔间41的右侧壁41b和第二隔间42的左侧壁42a之间(相对于如图1和图3所示的取向)。沿z方向,第一空隙32a的宽度是d3。此外,第二空隙32b形成在第二隔间42的右侧壁42b和第三隔间42的左侧壁43a之间(相对于如图1和图3所示的取向)。沿z方向,第二空隙32b的宽度同样是d3
此外,参照图2和图4,由位于第一侧盖22a与第一隔间41的左侧壁41a之间的第一侧空隙36a形成另一空间,并且由位于第二侧盖22b与第三隔间43的右侧壁43b之间的第二侧空隙36b形成又一空间。当在图1的顶视图中观察时,这以类似的方式适用于与侧边缘10a、10b、10c、10d中的至少一个相邻(因此与如上所述的四个侧盖中的至少一个相邻)安置的隔间41、42、43、44、46、47、48、49中的每个,即对于这些隔间中的任何一个,在与相应侧盖相邻的侧壁和所述相应侧盖之间形成空隙。注意,对于位于图1和图3所示的隔间的矩阵状布置的拐角中的隔间41、43、47、49中的任何一个,在该隔间的两个侧壁处形成空隙。例如,与如图4所示的第一隔间41相邻,一个空隙(即如以上参照图1描述的第一空隙36a)形成在第一侧盖22a与第一隔间41的左侧壁41a之间,另一空隙36c形成在第三侧盖22c与第一隔间41的与第三侧盖22c相邻的侧壁41c之间。
从前面的说明来看,变得更清楚的是,形成在基底盖20和基底部分10之间的空间包括基底盖20和基底区域410、420、430之间的空间30,空间30连接到形成在各个隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49之间的空隙32a、32b中的每个,以及连接到形成在侧盖22a、22b、22c、22d和相应的相邻隔间之间的空隙36a、36b、36c、36d中的每个。此外,基底盖20和基底区域410、420、430之间的空间30连接到上面提到的空隙中的每个。因此,填充到形成在基底盖20和基底部分10之间的空间中的冷却剂可以在空间30和每个空隙内自由移动。因此,这样的冷却剂与隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49中的每个的基底区域410、420、430接触,以及与隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49的每个侧壁接触。
这由图3和图4更详细地显示。图3以与图2相同的方式绘出了根据本公开的电池模组1的第一实施方式,即,作为沿着箭头Z截取的图1所示的第一实施方式的示意性截面图。然而,此外,图3示意性地示出了分别在隔间41、42、43中容纳电池单体组81、82、83。在示出的实施方式中,每个电池单体组81、82、83具有长方体的整体形状,即,它包括以齐平装配方式堆叠在一起的多个棱柱形(长方体)电池单体。例如,第一电池单体组81包括多个棱柱形电池单体8011、8012、8013、8014、8015、8016、8017。这以对应的方式也适用于图3所示的第二电池单体组82和第三电池单体组83,以及适用于放置在剩余隔间44、45、46、47、48、49内的另外的电池单体组(未示出)中的每个。在该示例中,每个组的电池单体沿z方向堆叠在一起。可选地,这些组的电池单体也可以沿x方向堆叠在一起。在后一种情况下,如果隔间呈现较大深度,即隔间可以相对于x方向具有较大延伸,则可能是有利的。电池单体组可以彼此电互连,例如电池单体组可以串联或并联电连接。为了简单和清楚起见,图中未示出电连接(其可以例如通过汇流条或导线来实现)。此外,清楚的是,对于每个电池单体组,该组中包括的电池单体彼此电互连,优选地彼此串联电互连。为了简单起见,这也没有被显示。
此外,在图3中由阴影线指出了基底部分10和基底盖20之间的空间完全被冷却剂F填充。冷却剂F可以经由入口I被供应到基底部分10和基底盖20之间的空间,并经由出口O从所述空间排放,如以上已参照图2讨论的。可以看出,基底部分10提供其中容纳电池单体组81、82、83的隔间41、42、43内的空间以及基底部分10和基底盖20之间的空间的安全的防流体分离。然而,电池单体组81、82、83中的每个从若干侧被冷却。参照如图3所示的电池模组1的取向可进一步看出,电池单体组81、82、83中的每个的底侧确实地且完全地抵靠相应隔间41、42、43的基底区域410、420、430。此外,对于电池单体组81、82、83中的任何一个,每个横向侧确实地抵靠相应隔间的侧壁之一。例如,如图2和图3所示,第一电池单体组81的左横向侧确实地抵靠第一隔间41的左侧壁41a,对应地,第一电池单体组81的右横向侧确实地抵靠第一隔间41的右侧壁41b。类似的方式,第一电池单体组81的剩余的两个横向侧每个确实地抵靠第一隔间41的相应的相邻侧壁41c、41d。因此,电池单体组和冷却剂F之间的热交换能够通过容纳电池单体组的相应隔间的基底区域以及每个侧壁来实现。这也可以从图4看出,图4提供了沿着与图2中的线C-C相交并平行于坐标系的y-z平面的虚拟平面截取的电池模组1的第一实施方式的截面图。图4特别示出了冷却剂F(由阴影线指出)存在于相邻隔间之间的空隙32a、32b、34a、34b以及侧盖22a、22b、22c、22d与相应的相邻隔间之间的空隙36a、36b、36c、36d中的任何一个中,使得冷却剂F围绕隔间41、42、43、44、45、46、47、48、49中的每个的任何一个侧壁流动。
这是相比于传统冷却***的改善,在传统冷却***中,通常仅从一侧(例如,底侧)冷却堆叠的电池单体组。然而,在根据本公开的电池模组1的所显示的第一实施方式中,电池单体组81、82、83中的每个变为不仅从底侧(即,面对相应隔间41、42、43的基底区域410、420、430的侧)被冷却,而且与传统冷却***相比,另外从每个横向侧(即,面对相应隔间的侧壁的四个侧,例如参照第一隔间41,四个侧壁41a、41b、41c和41d)被冷却。换句话说,可以用如图1至图4所示的电池模组1的第一实施方式来冷却每个电池单体组的六个侧面中的五个)。因此,可以由根据本公开的电池模组1实现最佳的冷却效果。
此外,例如在热事件(诸如热失控)的情况下,由于任何两个邻近的电池单体组之间存在冷却剂(见图4),可以有效地防止从受热事件影响的电池单体组到邻近的电池单体组以及有可能跨越整个电池模组1的热传播。这种效果通过由于经由入口I供应新鲜的冷却剂并经由出口O排放用过的冷却剂导致的在基底部分10和基底盖20之间的空间内冷却剂的移动而增加。
图5示意性地示出了可用于根据本公开的电池模组1的另一实施方式中的基底部分10的另一示例的透视图。在该示例中,基底部分10包括具有圆化的拐角并具有四个侧边缘10a、10b、10c、10d的基本上矩形的板11。板11沿着虚拟第一平面延伸,该虚拟第一平面平行于笛卡尔坐标系的y-z平面延伸。在板11中,12个数量的凹槽根据(3×4)矩阵图案布置。具体地,四行凹槽沿z方向平行布置,其中每行凹槽包括沿y方向布置的3个数量的凹槽。每个凹槽具有类似的形状。凹槽逆着x方向从板11凸出。凹槽具有平行于y-z平面布置的平坦基底部分(图5中不可见)。相对于平坦基底部分,凹槽的每个侧壁倾斜大于90°的角度。因此,当逆着x方向观察时,凹槽每个具有逐渐变窄的外观。
因此,12个凹槽中的每个形成适合于容纳电池单体组的隔间41、42、43、44。图5所示的基底部分10可以通过注射成型或压铸而制造成一体件。为了构建根据本公开的电池模组1,基底盖(未示出)必须布置在基底部分10下面。基底盖可以以与以上参照图2和图3描述的类似方式与基底部分10连接,以便在基底部分10和基底盖之间形成密封空间。
图6示意性地显示了根据本公开的电池模组1的另一实施方式的部分。具体地,从电池模组的内部显示了具有七个单体的单体隔间。电池单体被压铸结构包围,该压铸结构构造为接收冷却剂,例如水,使得当压铸结构被冷却剂填充时,可以说电池单体被“冷却剂套”包围。
基底部分10包括多个凹槽,每个凹槽形成隔间400、401、402、403、404(隔间400布置在隔间401和403之间)。可以沿着和/或逆着y方向并且逆着z方向布置另外的凹槽/隔间。在隔间400中,容纳电池单体组800,该电池单体组800由沿z方向堆叠在一起的棱柱形电池单体801、802、803、804、805、806、807形成。电池单体组800具有长方体形状,其每个横向面确实地抵靠隔间400的侧壁,此外,其底面(未示出)确实地抵靠隔间400的基底区域(未示出)。为简单起见,图中未显示电气线束,诸如各个电池单体801、802、803、804、805、806、807上的端子以及电池单体之间的电连接。
隔间400通过由隔间400的侧壁与相应的邻近隔间的相邻侧壁形成的双壁与邻近隔间401、403、404中的每个分离(相对于y方向和z方向)。在这些双壁中的每个之间,形成可被冷却剂填充(见以上关于图2至图4的说明)的空隙。例如,参照如图6所示的电池模组1的取向,在容纳电池单体组800的隔间400的前侧壁401a和图的前景所示的隔间404的后侧壁404b之间形成空隙。此外,在隔间400的后侧壁(未示出)和侧盖(未示出)之间形成空隙(未示出),该侧盖在后侧边缘10b下面平行于坐标系的x-y平面延伸。因此,隔间400在四个侧壁的每个处由可被冷却剂填充的空隙围绕。此外,类似于以上参照图2至图3所述,在隔间400的基底区域(未示出)下面形成空间。因此,当围绕隔间400的每个空隙以及形成在隔间400的基底区域下面的空间被冷却剂填充时,电池单体组800以其横向面中的每个以及以其底面与冷却剂热接触。因此,围绕隔间400的空隙和形成在隔间400的基底区域下面的空间可以被认为是在电池单体组800的除了顶侧以外的每侧围绕电池单体800的冷却剂套(或冷却套)。冷却***完全在外部,电池的内部不需要流体连接器。
在上述设计中,“冷却剂套”(见上文)直接形成到铸件中,而不用昂贵的型芯。
图7A再次显示了根据本公开的电池模组1的实施方式的示意性截面图。布置在基底盖20上方的两个隔间401和402(其是基底部分的部分)是可见的。隔间401的基底区域401e和隔间402的基底区域402e每个相对于x方向与基底盖20间隔开。空隙32形成在隔间401和402之间。空隙32连接(连通)到空间30。因此,当冷却剂被引导到空间30中时,冷却剂到达空隙32中并在空隙32中上升。因此,在这种情况下,隔间401和402两者在它们各自的基底区域401e、402e处由该空间30中提供的冷却剂冷却,此外,隔间401的右侧壁401b以及隔间402的左侧壁402a每个由空隙32中存在的冷却剂冷却(术语“左”和“右”在这里指图7A所绘的视图)。
图7B以透视图显示了图7A的情况(省略了基底盖20)。当从底部到顶部即沿x方向观察时,图7B可以被认为从图7A所示的情况获得。空隙32楔形地凸出到隔间401和402之间的间隙中。在隔间401、402的基底区域401e、402e中的每个上,提供流动床或半管状结构。这些流动床或半管状结构由布置在隔间401、402的基底区域401e、402e的背对x方向(即,到基底盖20)的侧部上的升高结构61、62实现。
图7C可以被认为是与图1至图4所示的第一实施方式的稍微修改版本类似的电池模组1的实施方式(的部分)的透视底视图。隔间41、42、43、44、45、46的基底区域410、420、430、440、450、460在图中分别是可见的。在每个基底区域上,流动床或半管状结构由升高结构以与以上参照图7B描述的方式类似的方式形成。在任何两个邻近的基底区域之间(相对于y方向和z方向),形成在相应隔间之间的空隙的入口是可见的。因此,如图7C所示的空隙32a、32b、34a、34b的入口整体具有网状形状,因此,空隙32a、32b、34a、34b的整体具有肋状结构。参照图7C,基底盖(未示出)以一定距离d1(见图2)布置在基底区域410、420、430、440、450、460上方。于是,在基底区域410、420、430、440、450、460和基底盖之间将形成空间30。于是,如图7C所示,空间30经由空隙的入口连通(连接)到空隙32a、32b、34a、34b中的每个。因此,当空间30被冷却剂填充时,冷却剂穿透入口到达空隙32a、32b、34a、34b。
如图7A至图7C所示,参照电池壳体(基底部分和/或基底盖)的区段,设计为“冷却剂套”(见上文)的冷却***可以围绕单体隔间(例如,如图6所示具有七个电池单体的隔间)创建。该肋状结构可以大约与单体一样高(相对于x方向)。
图8示意性地示出了可在根据本公开的电池模组1的另一实施方式中实现的基底部分100的可选示例的截面图。除了凹槽/隔间的数量和形状以及后者的空间布置以外,基底部分100类似于图1至图4所绘的基底部分10形成。具体地,基底部分100包括基本上平坦的板,该板沿着平行于坐标系的y-z平面的第一虚拟平面延伸并具有逆着x方向凸出的多个凹槽。然而,与图1至图4所示的第一实施方式相比,当沿x方向观察时,凹槽每个具有圆形形状。换句话说,凹槽每个形成圆柱形的隔间501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516,即隔间每个具有圆柱形形状的侧壁。凹槽的每个基底区域可以是平坦的,并且沿着平行于坐标系的y-z平面的第二虚拟平面延伸(见关于图1至图4的相应描述)。图8所示的截面图平行于第一虚拟平面,使得它与每个圆柱形形状的隔间相交。
而且,隔间501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516相对于y-z平面以二维周期性图案布置。具体地,相同形状的隔间相对于y方向以及相对于z方向周期性地排列。因此,相对于y方向邻近的任何两个隔间到彼此具有相同的距离d2(例如,隔间501、505、510、514沿着箭头Y所指的线布置)。对应地,相对于z方向邻近的任何两个隔间到彼此具有恒定的距离d3(例如,隔间501、502、503、504沿着箭头Z所指的线布置)。
然而,与图1至图4所示的第一实施方式相比,y方向和z方向彼此不垂直,而是以60°的角度布置,如图8中的坐标系所指。因此,在图8的视图中,隔间501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512、513、514、515、516以二维图案布置,其中每个内部隔间以六重对称方式由六个紧邻的隔间围绕。例如,隔间507由六个紧邻的隔间503、504、508、512、511和506围绕(以逆时针方式计数)。尽管隔间的形状和布置不同,但是形成任何两个邻近的隔间之间的空隙,此外形成靠近侧盖22a、22b、22c、22d的隔间之间的空隙(侧盖22a、22b、22c、22d类似于参照图1至图4所说明的布置)。此外,每个前述空隙流体连接(连通)到形成在隔间501至516的基底区域与平行于y-z平面布置在图8所示的截面图后方的基底盖之间的空间。因此,同样在使用图8所绘的基底部分100的实施方式中,当基底部分100和基底盖之间的空间被冷却剂填充时,隔间501至516中的每个在基底区域和圆柱形侧壁处与冷却剂F热接触。因此,同样用这种构造,可以实现被容纳在多个隔间中的电池单体组(未示出)中的每个的最佳冷却。在本情况下,如果每个组由沿着其圆柱形状的中心轴线堆叠在一起的圆柱形电池单体形成则可以是有利的。
附图标记
1 电池模组
10 基底部分
10a、10b、10c、10d 基底部分的侧边缘
11 板
20 基底盖
20a、20b 基底盖的侧边缘
22a、22b、22c、22d 侧盖
30 空间
32、32a、32b 空隙
34a、34b 空隙
36a、36b 空隙
40 多个隔间
41、42、43、44、45、46、47、48、49 隔间
41a、41b、41c、41d 第一隔间的侧壁
42a、42b 第二隔间的侧壁
43a、43b 第三隔间的侧壁
61、62 升高结构
801、802、803、804、805、806、807 电池单体
8011、8012、8013、8014、8015、8016、8017 电池单体
81、82、83 电池单体组
100 基底部分(可选的实施方式)
400、401、403、404 隔间
401a、402a、402b 侧壁
401e、402e 基底区域
410、420、430、440、450、460 基底区域
501-516 圆柱形隔间
800 电池单体组
A-A、B-B、C-C 指示相交的线
Δ、d1、d2、d3 距离
F 冷却剂
I 入口
O 出口
x、y、z 坐标系的轴
Y、Z 箭头

Claims (16)

1.一种电池模组,包括:
基底部分,
基底盖,
多个电池单体组,
其中所述基底部分沿着垂直于第一方向(x)的第一虚拟平面延伸;
其中所述基底部分包括逆着所述第一方向(x)凸出的多个凹槽;
其中每个所述凹槽形成配置为容纳电池单体组的隔间;
其中每个所述电池单体组被容纳在所述隔间之一中;
其中在任意两个邻近的凹槽之间形成空间;
其中所述基底盖沿着平行于所述第一虚拟平面的第二虚拟平面延伸,并且当向所述第一方向(x)观察时布置在所述第一虚拟平面前方;并且
其中所述基底盖与每个所述凹槽间隔开。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其中所述基底部分通过注射成型或压铸形成为一体件。
3.根据权利要求1或2所述的电池模组,其中所述基底部分的边缘以密封方式与所述基底盖连续地连接。
4.根据权利要求1或2所述的电池模组,其中所述基底盖和所述基底部分通过注射成型或压铸一起形成为一体件。
5.根据权利要求1所述的电池模组,其中每个所述凹槽包括基底区域,其中所述基底区域是所述凹槽的到所述第一虚拟平面具有最大距离的区域。
6.根据权利要求5所述的电池模组,其中对于每个所述凹槽或至少对于一个所述凹槽,所述基底区域平行于所述第一虚拟平面延伸。
7.根据权利要求5或6所述的电池模组,其中每个凹槽的所述基底区域到所述第一虚拟平面具有相同的距离。
8.根据权利要求5或6所述的电池模组,其中每个或一些所述基底区域具有椭圆形形状、圆形形状或矩形形状。
9.根据权利要求1所述的电池模组,其中每个或一些所述凹槽具有平行于所述第一方向(x)延伸的侧壁。
10.根据权利要求1所述的电池模组,其中所述凹槽被相同地成形。
11.根据权利要求1所述的电池模组,其中所述凹槽相对于所述第一虚拟平面以二维周期性图案布置。
12.根据权利要求1所述的电池模组,
其中所述基底盖的面对所述基底部分的侧部包括升高结构,所述升高结构形成配置用于沿预定路径引导冷却剂跨越所述侧部的一个或更多个流动床或半管状结构。
13.根据权利要求5所述的电池模组,其中至少一些所述基底区域的面对所述基底盖的侧部包括升高结构,所述升高结构形成配置用于沿预定路径引导冷却剂跨越所述侧部的一个或更多个流动床或半管状结构。
14.根据权利要求1所述的电池模组,
其中在所有或至少一些所述电池单体组中,所述电池单体沿所述第一方向(x)堆叠;和/或
其中在所有或至少一些所述电池单体组中,所述电池单体在垂直于所述第一方向(x)的方向上堆叠。
15.一种电池组,包括一个或更多个根据权利要求1至14中任一项所述的电池模组。
16.一种车辆,包括至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的电池模组和/或至少一个根据权利要求15所述的电池组。
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