电池系统技术方案

本发明专利技术涉及电池系统(400)，包括：具有并联连接的至少两个二次电池单元(10)的电池子模块(100)；以及具有串联连接的至少两个电池子模块(100)的电池模块(200)；以及包括至少一个冷却剂管(31)的横梁(30)。电池模块(200)被机械联接到横梁(30)，横梁(30)与至少一个电池子模块(100)的侧表面(16、17)热接触。优选地，电池系统包括多个电池模块(200)，每个电池模块(200)包括多个电池子模块(100)以及每个电池模块(200)被机械联接到多个横梁(30)中的一个。

Battery system

The invention relates to a battery system (400), including: parallel connection of at least two of the two battery unit (10) of the battery module (100); and at least two battery modules connected in series (100) battery module (200); and at least one cooling agent (tube 31). (30). The battery module (200) is mechanically connected to the beam (30), and the transverse beam (30) is in hot contact with the side surface (16, 17) of at least one battery sub module (100). Preferably, the battery system comprises a plurality of battery modules (200), and each battery module (200) comprises a plurality of battery sub modules (100), and each battery module (200) is mechanically connected to one of the plurality of crossbeams (30).

【技术实现步骤摘要】
电池系统
本专利技术涉及包含多个电池模块的电池系统，所述多个电池模块被多个横梁支撑并且包括多个电池子模块，每个电池子模块包括多个二次电池单元。
技术介绍
可再充电电池不同于原电池之处在于：其能被重复充电和放电，而原电池仅进行化学能到电能的不可逆的转化。低容量可再充电电池被用作用于诸如便携式电话、笔记本计算机和可携式摄像机的小型电子设备的电源，而高容量可再充电电池被用作用于在混合驱动汽车等中的发动机的电源。一般地，可再充电电池包括：包含正电极、负电极以及插置在正电极和负电极之间的隔板的电极组件；容纳电极组件的壳；以及电连接到电极组件的电极端子。根据可再充电电池的预期目的和实际用途，壳可以具有圆柱状或矩形状。电解质溶液被注入到壳中用以通过正电极、负电极以及电解质溶液的电化学反应对可再充电电池的充电和放电。可再充电电池可以被用作由串联连接的多个电池单元形成的电池模块以便于被用来为需要高能量密度的混合驱动汽车的发动机提供动力。也就是，根据所需功率的量，电池模块通过连接每个电池单元的电极端子被形成，使得高功率可再充电电池能被实现。为了安全使用这些电池模块，从可再充电电池产生的热应当被有效发散、排放和/或分散。如果有不充分的热发散/排放/分散，温度偏差出现在各自电池单元之间，使得电池模块不能产生所需的功率量。此外，当由于从可再充电电池产生的热造成电池的内部温度增加时，异常反应在其中发生并且因此可再充电电池的充电和放电性能退化并且可再充电电池的寿命被缩短。因此，用于通过有效发散/排放/分散从电池产生的热来冷却可再充电电池模块的冷却设备在本领域中是公知的。由于冷却设备必须与电池模块的表面热接触，冷却设备通常被构造为单独的设备以被附接到电池模块的表面或者被集成到电池模块的外壳中。为了进一步增加电池系统的能量密度，例如为了增加电动汽车的驱动范围，多个电池模块能被堆叠以及被电互连以形成电池包。为了保证从电池模块产生的热的充分的发散/排放/分散，这样的多层电池包可以包括用于电池包的每层的冷却设备。这可以导致电池系统的增加的高度从而导致增加的封装空间。在正常使用过程中或者在碰撞情况下，用于将冷却剂分散到多个电池模块的结构在机械稳定性和密封性方面通常是薄弱点。根据二次电池的类型，例如锂离子电池，以及使用的冷却剂的类型，例如水基冷却剂，泄漏的冷却剂能严重地损坏电池模块甚至损坏周围结构，例如电动汽车。具体地，如果单个冷却设备故障，所有与冷却设备堆叠的电池模块可以被破坏。
技术实现思路
已有技术的一个或更多缺点通过本专利技术能被避免或至少被减小。具体地，电池系统被提供，包括：具有被串联或并联电连接的至少两个二次电池单元的电池子模块；具有被串联连接的至少两个电池子模块并且被机械联接到横梁的电池模块；其中横梁包括至少一个冷却剂管并且与至少一个电池子模块的侧表面热接触。电池系统包括由多个二次电池单元组成的电池子模块，所述多个二次电池单元优选以nsmp构造被电连接，即有n个串联连接的电池以及m个并联连接的电池。因此，电池子模块提供与n个电池的电压相应的电压以及与m个电池的电流相应的电流。优选地，n等于至少二、四、六、八、十或十二以及m等于至少一、二、三、四或五。优选地，例如具有12个电池单元的商用电池模块被用作根据本专利技术的电池子模块。优选每个电池子模块是机械自支撑的并且能被容易地预装配。在电池系统中，多个这样的电池子模块优选以kslp构造被串联和/或并联电连接以形成电池模块，即有串联连接的k个电池子模块和/或并联连接的l个电池子模块。因此，电池模块提供与k个电池子模块的电压相应的电压以及与l个电池子模块的电流相应的电流。优选地，单个电池模块的所有电池子模块被串联连接和/或k等于至少二的偶数。电池系统本身优选由多个电池模块组成，所述多个电池模块以isjp构造被串联和/或并联电连接以形成电池模块，即有串联连接的i个电池模块和/或并联连接的j个电池模块。因此，电池系统提供与i个电池模块的电压相应的电压以及与j个电池模块的电流相应的电流。优选机械联接到单个横梁的所有电池模块被串联连接或并联连接以及机械联接到不同横梁的电池模块被串联连接或并联连接。根据本专利技术，每个电池模块被机械联接到横梁并且优选电池模块和横梁的组合是自支撑的。每个横梁进一步包括冷却剂管，优选内冷却剂管，并且每个电池模块被联接到横梁使得电池模块的电池子模块的侧表面与横梁和冷却剂管热接触。优选电池子模块的与横梁热接触的侧表面可以是相对包括电端子的电池子模块的表面以小于180度的角度具体地以锐角或直角围绕电池子模块的表面。因此，在电池系统中，每个电池子模块通过侧表面由横梁冷却。因此，在电池单元的相邻层之间的冷却剂设备被省略。电池系统的高度被减小并且冷却剂泄漏仅影响单个单元层。因此，在根据本专利技术的电池系统的情况下，新的电池系统的层次结构被提供为包括作为最低层次等级的电池单元、作为高一层次等级的电池子模块、然后是最终形成电池系统的电池模块的高一层次等级。根据本专利技术，电池子模块能被预装配并且是机械自支撑的。电池模块能由电池子模块预装配并且由横梁冷却。因此，用于冷却的电池系统的可变模块系统被提供有能符合实际需求的电性质以及被提供有简化电池系统的装配并具有改善的机械稳定性的机械性质。根据电池系统的一实施方式，每个横梁支撑多个电池模块。因此，多个电池模块能由横梁预装配并且优选横梁机械支撑所述多个电池模块。优选地，每个电池模块包括关于横梁对称布置的偶数个电池子模块并且此外优选在横梁的纵向方向上相邻的电池模块彼此接触或仅稀疏地隔开。优选地，机械联接到不同横梁的电池模块被串联电连接。机械联接到相同横梁的电池模块可以被串联电连接或被并联电连接并且优选是被串联连接。在电池系统的优选实施方式中，在每个电池模块中，两个子模块被布置使得这些电池子模块的侧表面之间的距离与横梁的宽度相应，优选基本等于横梁的宽度。因此，横梁装配到电池模块的电池子模块的两个侧表面之间的间隔中。横梁优选设置在两个电池子模块之间，接触该两个电池子模块中的每个的一个侧表面并且然后被机械联接到横梁。优选地，电池系统包括多个电池子模块、多个电池模块以及多个横梁，其中每个电池模块被机械联接到横梁并且被串联或并联连接到另一电池模块以及其中每个电池子模块包括与横梁热接触的至少一个侧表面。换言之，本专利技术涉及电池系统，电池系统包括：多个电池子模块，每个电池子模块包括串联连接的n个二次电池单元以及并联连接的m个二次电池单元；多个电池模块，每个电池模块包括串联连接的k个电池子模块和/或并联连接的l个电池子模块；以及多个横梁，每个横梁包括至少一个冷却剂管，其中每个电池模块被机械联接到至少一个横梁以及其中联接到不同横梁的电池模块被串联连接和/或并联连接。每个横梁优选被机械联接到至少两个电池模块。在电池系统的另外的优选实施方式中，所述多个横梁中的两个之间的间隔与两个电池子模块的宽度相应。优选地，电池子模块关于横梁被对称地布置。在该实施方式中，每个电池子模块优选例如通过一个侧表面仅接触一个横梁。因此，电池系统中的电池单元的封装密度被进一步增加。进一步优选的，每个电池模块包括两个电池子模块。在另外的优选电池系统的实施方式中，每个电池模块包括偶数个电池子模块以及每个横梁分别设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池系统(400)，包括：具有串联或并联电连接的至少两个二次电池单元(10)的电池子模块(100)；具有串联或并联连接的至少两个电池子模块(100)并且被机械联接到横梁(30)的电池模块(200)；其中所述横梁(30)包括至少一个冷却剂管(31)并且与至少一个电池子模块(100)的侧表面(16、17)热接触。

【技术特征摘要】
2016.07.21 EP 16180508.01.一种电池系统(400)，包括：具有串联或并联电连接的至少两个二次电池单元(10)的电池子模块(100)；具有串联或并联连接的至少两个电池子模块(100)并且被机械联接到横梁(30)的电池模块(200)；其中所述横梁(30)包括至少一个冷却剂管(31)并且与至少一个电池子模块(100)的侧表面(16、17)热接触。2.根据权利要求1所述的电池系统(400)，其中所述电池模块(200)的两个电池子模块(100)的第一侧表面(16)以与所述横梁(30)的所述宽度相应的距离设置；以及其中所述横梁(30)设置在所述两个电池子模块(100)之间并且接触所述两个电池子模块(100)中的每个的所述第一侧表面(16)。3.根据权利要求1或2所述的电池系统(400)，包括多个电池模块(200)和多个横梁(30)，其中每个横梁(30)机械联接到至少两个电池模块(200)；以及其中所述多个电池模块(200)被串联和/或并联连接。4.根据权利要求3所述的电池系统(400)，其中相邻的两个横梁(30)之间的间隔与两个电池子模块(100)的所述宽度相应。5.根据权利要求1所述的电池系统(400)，其中每个电池子模块(100)包括第一侧表面(16)和具有比所述第一侧表面(16)更短的长度的第二侧表面(17)，以及其中每个电池子模块(100)包括与横梁(30)热接触的一个第一侧表面(16)。6.根据权利要求1所述的电池系统(400)，其中所述二次电池单元(10)具有平面形状并且包括在基本垂直于横梁(30)的纵向方向的方向上的最大延伸。7.根据权利要求3所述的电池系统(400)，其中每个子模块(100)包括模块框架以及每个电池模块(200)包括连接到至少两个电池子模块(100)以及机械联接到至少两个模块框架的电池连接单元(24)。8.根据权利要求1所述的电池系统(400)，其中两个电池模块(200)分别被连...

【专利技术属性】
技术研发人员：O斯托扬诺维奇，D科瓦奇，R温谢，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR