低剖面电池模块冷却制造技术

本发明专利技术涉及低剖面电池模块冷却。一种电池模块包括至少一个电池组件，电池组件包括：多个电池单元，其具有处于相反两端的两个极柱并且彼此相邻地横向布置成一排，使得一电池单元的极柱与邻近电池单元的极柱相邻；多个互连件，其将一电池单元的极柱连接到邻近电池单元的极柱；电池单元保持件，其布置在横向布置的多个电池单元的至少一侧，以便以相互距离定位所述多个电池单元，并且至少部分地阻碍各个电池单元的相反两端处的两个极柱之间的沿一方向的流体流动，电池模块还包括壳体，壳体被布置成容纳电池组件并且在每排极柱周围形成允许流体流动的两个连续空间。许流体流动的两个连续空间。许流体流动的两个连续空间。

【技术实现步骤摘要】
低剖面电池模块冷却


[0001]本专利技术涉及保持多个电池单元(cell)的电池模块。本专利技术具体涉及为诸如电动汽车的电动车辆提供电力的电池模块。

技术介绍

[0002]正日益增加地普及电动车辆，因为它们逐渐地代替或补充具有燃烧型发动机的常规车辆。采用电动马达作为驱动和推进装置的车辆当然需要车载电力，该车载电力可由电力源(例如，所谓的混合动力车辆中的燃烧型发动机和发电机或氢动力车辆中的燃料电池单元)产生。然而，针对主要存储或者至少针对缓冲和短时间存储目的，电池当然扮演着重要角色。通常，期望相对大的容量。
[0003]这种车载电力存储部由一个或更多个电池模块组成，该一个或更多个电池模块包括多个电池单元。个体电池单元通常是圆柱形电池单元，其中电极和电解质的分层构造被卷起以提供大的内部相互作用表面。个体电池单元提供通常在1.5伏到4.2伏的范围内的标称电池单元电压，这取决于电池单元的化学性质和充电以及劣化状态。此外，当然不仅存在电解质型电池单元(诸如锂离子电池)，而且还存在固态型电池单元，然而，该固态型电池单元结合了类似或相关的化学性质。然而，不管采用的化学性质或物理性质如何，个体电池单元通常以圆柱形或板状壳体为特征。此外，个体电池单元提供通常远低于10伏的相对低的电压，使得若干电池单元串联连接以提供车辆中所需的目标电压。
[0004]因此，用于电动车辆的电池模块显然需要结合相当大数量的个体电池单元，所述相当大数量的个体电池单元串联连接并且在相应组中并联连接，以便提供所需的电压和功率。通常，多个圆柱形电池单元按照直立定向电池单元阵列布置。这种构造不仅允许密集的封装，而且允许以方便的方式来互连，以便在电池单元之间或之中获得所需的串联和并联连接。然而，这种常规构造具有由个体电池单元的高度或长度决定的最小高度，尽管电池单元原则上在其它方向上以更加微型的尺寸为特征。然而，当考虑模块在车辆内部的布置时和/或当考虑车辆的重心的高度时，电池模块的总高度可能造成问题。
[0005]此外，在这样的电池模块中，在电池单元的充电和/或放电期间通常也会产生来自反应的热量。本质上，用于结合或释放电荷的化学过程与相应电流相关联，当流过具有有限电阻的导电路径时，该电流耗散热量。这样的电池模块的电池单元因此可能需要借助于冷却流体(液体、空气、气体等)的主动冷却，该冷却流体沿着电池单元流动或在电池单元的热附近流动，以便吸收热量并从电池单元带走该热量。
[0006]因此，需要一种改进的电池模块，其允许以空间高效的方式安装在车辆内部，并且有助于降低车辆的重心，同时保持高效且可靠地冷却电池单元的可能性。

技术实现思路

[0007]所提到的问题和缺点由如下方面的主题解决。在下文中限定了进一步优选的实施方式。具体地，本专利技术的实施方式可以提供本文部分地描述的实质益处。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种电池模块，所述电池模块包括至少一个电池组件，所述电池组件包括：多个电池单元，所述多个电池单元具有处于相反两端的两个极柱(pole)并且彼此相邻地横向布置成一排，使得一电池单元的极柱与邻近电池单元的极柱相邻；多个互连件，所述多个互连件将一电池单元的极柱连接到邻近电池单元的极柱；电池单元保持件，所述电池单元保持件布置在横向布置的所述多个电池单元的至少一侧，以便以相互(mutual)距离定位所述多个电池单元，并且至少部分地阻碍各个电池单元的相反两端处的所述两个极柱之间的沿一方向的流体流动，所述电池模块还包括壳体，所述壳体被布置成容纳所述电池组件并且在每排极柱周围形成允许流体流动的两个连续空间。
附图说明
[0009]现在将参考附图描述本专利技术的实施方式，为了更好地理解本专利技术的概念而呈现了这些实施方式，但是这些实施方式不应被视为限制本专利技术，在附图中：
[0010]图1A至图1C示出了根据本专利技术的实施方式的电池模块的总体构造的示意图；
[0011]图2示出了根据本专利技术的另一实施方式的电池模块的示意图；
[0012]图3A至图3C示出了根据本专利技术的实施方式的导流装置的示意图；以及图4A至图4C示出了根据本专利技术的实施方式的电池模块中的导流装置的示意图。
具体实施方式
[0013]图1A至图1C示出了根据本专利技术的实施方式的电池模块的总体构造的示意图。具体地，在图1A中示出了包括壳体10以及电池组件100的电池模块1的分解图。在左手侧的分解图中再次描述了电池组件100。具体地，电池组件100包括多个电池单元110
‑
1、110
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n，其中两个极柱111、112位于相反两端处并且彼此相邻地横向布置成一排(沿方向A)，使得电池单元110
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1的极柱112
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1与邻近电池单元110
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2的极柱112
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2相邻。
[0014]多个互连件120被布置成将一个电池单元的极柱连接到邻近电池单元的极柱，例如，所示的极柱112
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2和112
‑
3。电池单元保持件130
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1布置在多个横向布置的电池单元的至少一侧，以便以相互距离定位电池单元，并且至少部分地阻碍各个电池单元的相反两端处的两个极柱之间的沿方向B的流体流动。所述方向B可以垂直于方向A。在另外的实施方式中，可以在所述电池单元保持件上或所述电池单元保持件中布置多个电压感测连接器和/或温度传感器，以便不阻碍流体流动。例如，所提到的连接器和/或传感器可以与电池单元保持件形成齐平表面，或者可以模制在电池单元保持件中。
[0015]可以从另一侧布置另外的电池单元保持件130
‑
2。电池模块的壳体10被布置成容纳电池组件100并且在每排极柱周围形成允许流体流动的两个连续空间，这在下文中更详细地解释。所述另外的电池单元保持件可以布置在所述电池单元保持件的相反侧，并且基本封闭各个电池单元的相反两端处的两个极柱之间的沿方向B的流体流动。为此，所述两个电池单元保持件可以在它们相遇的区域处包括匹配/装配部，以便密封流体流动和/或确保匹配定位。
[0016]图1B和图1C示出了根据本专利技术的本实施方式的电池模块1的顶视图的示意图。在图1A中，再次示出了壳体10、电池单元保持件130
‑
1、电池单元111
‑1…
111
‑
n和互连件120。现在如图1C所示，电池单元保持件形成区域30，该区域至少部分地阻碍各个电池单元111
‑
1
…
的相反两端处的两个极柱之间的沿方向B的流体流动。以此方式，壳体10容纳电池组件并且围绕每排极柱120形成允许流体流动的两个连续空间21、22。具体地，电池单元保持件朝向优选为圆柱形的电池单元的两端凹入，使得连续空间覆盖电池单元的从一极柱朝向相反极柱延伸的部分。
[0017]如图所示，电池模块因此包括围绕每排极柱的连续空间21、22，这些连续空间形成冷却流体的沿着彼此相邻相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池模块，所述电池模块包括至少一个电池组件，所述电池组件包括：多个电池单元，所述多个电池单元具有处于相反两端的两个极柱并且彼此相邻地横向布置成一排，使得一电池单元的极柱与邻近电池单元的极柱相邻，多个互连件，所述多个互连件将一电池单元的极柱连接到邻近电池单元的极柱，电池单元保持件，所述电池单元保持件布置在横向布置的所述多个电池单元的至少一侧，以便以相互距离定位所述多个电池单元，并且至少部分地阻碍各个电池单元的相反两端处的所述两个极柱之间的沿一方向的流体流动，所述电池模块还包括壳体，所述壳体被布置成容纳所述电池组件并且在每排极柱周围形成允许流体流动的两个连续空间。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，围绕每排极柱的连续空间形成冷却流体的沿着彼此相邻相互布置的一排极柱的流动路径。3.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，连续空间覆盖电池单元的从一极柱朝向相反极柱延伸的部分。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模块，其中，针对各个连续空间，所述壳体包括位于所述壳体的相反两端处的入口开口和出口开口。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模块，所述电池模块还包括布置在所述连续空间中的导流部，所述导流部被布置用于限制沿着所述流体流动的在横截面中的变化。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述导流部包括从所述壳体的内壁延伸到两个邻近电池单元之间的空间中的导流元件。7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，针对各对邻近电池单元，所述导流部包括所述导流元件中的一个导流元件。8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：锐马克汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：