CN101919106B - 电池组电池组件以及用于装配该电池组电池组件的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种电池组电池组件和一种用于装配该电池组电池组件的方法。所述电池组电池组件包括第一电池组电池和第二电池组电池，以及布置在该第一电池组电池和第二电池组电池之间的热交换器。所述热交换器具有塑料框以及第一导热层和第二导热层。所述塑料框具有延伸穿过该塑料框的内部空间。所述第一和第二导热层被布置在塑料框的相对边上以包围所述内部空间，使得当液体布置在内部空间时，来自第一电池组电池的热量通过第一导热层被传递至该液体。

Description

电池组电池组件以及用于装配该电池组电池组件的方法

技术领域

本发明涉及电池组电池组件(battery cell assembly)以及用于装配电池组电池组件的方法。

背景技术

电池组电池已被开发用于为各种设备提供电能。然而，与电池组电池相关的问题在于，电池组电池会产生随着时间的推移会损害电池组电池的热量。

发明内容

技术问题

因而，本发明人意识到需要一种降低和/或最小化上述缺陷的电池组电池组件。

技术方案

提供了一种根据一示例实施方案的电池组电池组件。该电池组电池组件包括第一电池组电池，该第一电池组电池具有第一边和与该第一边相对的第二边。该电池组电池组件进一步包括第一板材构件(panel member)，其被配置为接触所述第一电池组电池的第一边的至少一部分。该电池组电池组件进一步包括热交换器，其具有塑料框以及第一导热层和第二导热层。所述塑料框具有延伸穿过其中的内部空间。所述塑料框具有第三边和与该第三边相对的第四边。第一导热层被布置在塑料框的第三边上并覆盖所述内部空间。第二导热层被布置在塑料框的第四边上并覆盖所述内部空间。所述第一导热层被布置为相邻于第一电池组电池的第二边，使得当液体被布置在内部空间时，来自第一电池组电池的热量通过第一导热层被传递至该液体。

提供了根据另一示例实施方案的用于装配电池组电池组件的方法。该电池组电池组件具有：第一电池组电池，该第一电池组电池具有第一边和与该第一边相对的第二边；第一板材构件；以及热交换器，该热交换器具有塑料框和第一导热层及第二导热层。所述塑料框具有延伸穿过其中的内部空间。所述塑料框具有第三边和与该第三边相对的第四边。所述方法包括将第一板材构件布置在第一电池组电池的第一边的至少一部分上。所述方法进一步包括将第一导热层布置在所述塑料框的第三边上并覆盖所述内部空间。所述方法还包括将第二导热层布置在所述塑料框的第四边上并覆盖所述内部空间。所述方法还包括将第一电池组电池布置在热交换器的第一导热层上，以获得电池组电池组件。

附图说明

图1是根据一示例实施方案的电池组电池组件的分解图；

图2是在图1的电池组电池组件中使用的第一板材构件的示意图；

图3是在图1的电池组电池组件中使用的第一板材构件的另一示意图；

图4是在图1的电池组电池组件中使用的热交换器的一部分的示意图；

图5是图4的热交换器的一部分的横截面图；

图6是图1的电池组电池组件的一部分的横截面图；

图7是在图1的电池组电池组件中使用的第二板材构件的示意图；

图8是在图1的电池组电池中使用的第二板材构件的另一示意图；

图9是用于装配图1的电池组电池组件的方法的流程图；

图10是联接至图1的电池组电池组件的冷却系统的示意图；以及

图11是包括图1的电池组电池组件和两个附加的电池组电池组件的电池系统的示意图。

具体实施方式

参照图1，示出了电池组电池组件10。该电池组电池组件10包括板材构件30、垫圈(grommet)32、电池组电池34、热交换器36、电池组电池38、垫圈40，以及板材构件42。

电池组电池组件10的优点在于，电池组电池组件10包括具有导热层的热交换器36以去除所述电池组电池34、38中的热量。

参照图1-3，板材构件30被配置为使电池组电池34紧抵热交换器36。板材构件30包括一矩形环状框48，该矩形环状框限定一内部空间50。板材构件30具有边52以及与该边52相对的边54。板材构件30进一步包括孔56、58、60、62，这些孔延伸到所述边52中以容纳紧固件(未示出)的一部分。在一个示例实施方案中，板材构件30由塑料制成。在其他替代实施方案中，板材构件30可由本领域技术人员公知的其他材料制成。

垫圈32被配置用于施加一个紧抵所述电池组电池34的夹持力。垫圈32被布置在板材构件30和电池组电池32之间。垫圈32是大致矩形环状，并且由诸如橡胶封口胶的柔韧材料制成。

参照图1和图6，电池组电池34被提供用于在电端子68、69之间输出一工作电压。电池组电池34包括一个主体部分66，以及延伸在该主体部分66周围的周边唇缘部(peripheral lip portion)67，以及从主体部分66延伸出的电端子68、69。电池组电池34是大致矩形，包括边70以及与该边70相对的边72。在一个示例实施方案中，电池组电池34是锂电池组电池。当然，在替代实施方案中，电池组电池34也可包括本领域技术人员公知的其他类型的电池组电池。周边唇缘部67的尺寸基本等于板材构件30的尺寸，使得板材构件30覆盖住电池组电池34的周边唇缘部67。电池组电池34被布置在板材构件30和热交换器36之间。

参照图1、图4和图5，热交换器36被提供用于去除所述电池组电池34、38中的热量。热交换器36被布置在电池组电池34和电池组电池38之间。热交换器36包括矩形环状框90、入口端92、出口端94、横向构件96、98，以及导热层100、102。应注意的是，横向构件96、98是可选择性使用的。

矩形环状框90被提供用于限定一内部空间110以在该内部空间中容纳液体。该矩形环状框90具有边160以及与该边160相对的边162。该矩形环状框90进一步包括在其中延伸的细长孔112、114。细长孔112从入口端92沿所述矩形环状框90的第一部分延伸，并与孔116、118、120、122、124、126流体相通，所述孔116、118、120、122、124、126与内部空间110流体相通。细长孔114从出口端94沿矩形环状框90的第二部分延伸，并与孔140、142、144、146、148、150流体相通，所述孔140、142、144、146、148、150与内部空间110流体相通。在一个示例实施方案中，矩形环状框90由塑料制成。当然，在替代实施方案中，矩形环状框90可由本领域技术人员公知的其他材料制成。

横向构件96、98被布置跨过内部空间110，并且联接至矩形环状框90的第一部分和第二部分，以将该内部空间110分为区域170、172和174。所述横向构件96、98用来引导在内部空间110内的液体冷却剂的流动以均衡热交换器表面上的热交换。在一个示例实施方案中，横向构件96、98由塑料制成。当然，在替代实施方案中，横向构件96、98可由本领域技术人员公知的其他材料制成。

入口端92被配置用于接收液体以将液体通过所述细长孔112传送至所述孔116、118、120、122、124和126。入口端92联接至矩形环状框90的第一部分。在替代实施方案中，入口端92可位于沿着框90的周边的任意位置。

出口端94被配置用于经由所述孔140、142、144、146、148、150以及所述细长孔114从内部空间110中接收液体。

出口端94联接至矩形环状框90的第二部分。

参照图1和图4，导热层100、102被提供用于将来自电池组电池34、38的热量传递至包含在内部空间110中的液体。导热层100被布置在矩形环状框90的边160上。导热层102被布置在矩形环状框90的边162上。在一个示例实施方案中，导热层100、102由铝制成。当然，在替代实施方案中，本领域技术人员公知的其他材料诸如不锈钢或柔性薄板材料可被用于构造所述导热层100、102。在一个示例实施方案中，导热层100、102胶合至矩形环状框90的边160、162，使得内部空间110被导热层100、102包围。在一个替代实施方案中，环状框90可被铸模在导热层100、102上。

在热交换器36的运行过程中，入口端92接收液体，该液体通过所述细长孔112和所述孔116、118、120、122、124和126被传送进内部空间110。在内部空间110中，液体从导热层100、102中吸收热量并通过所述孔140、142、144、146、148、150被传送进所述细长孔114。从细长孔114处，液体被传送出所述出口端94。从而，由电池组电池34、38所产生的热量分别通过导热层100、102被传递至流出热交换器36的液体。从而，利用热交换器36将电池组电池36、38的温度保持在预期温度范围。

参照图1和图6，电池组电池38被提供以在电端子192、194之间输出一工作电压。电池组电池38包括主体部分190和在该主体部分190周围延伸的周边唇缘部191，以及从该主体部分190延伸出的电端子192、194。电池组电池38是大致矩形的，并包括边196和与该边196相对的边198。在一个示例实施方案中，电池组电池38是锂电池组电池。当然，在替代实施方案中，电池组电池384也可包括本领域技术人员公知的其他类型的电池组电池。周边唇缘部191的尺寸基本等于板材构件42的尺寸，使得板材构件42覆盖住电池组电池38的周边唇缘部191。电池组电池38被布置在热交换器36和板材构件42之间。

垫圈40被配置用于施加一个紧抵所述电池组电池38的夹持力。垫圈40被布置在板材构件42和电池组电池38之间。垫圈40是大致矩形环状，并且由诸如橡胶封口胶的柔韧材料制成。

板材构件42被配置为使电池组电池38紧抵热交换器36。板材构件42包括一矩形环状框210，该矩形环状框具有一内部空间212。板材构件42具有边214以及与该边214相对的边216。板材构件42进一步包括孔230、232、234、236，这些孔延伸到所述边210中以容纳紧固件(未示出)的一部分。在一个示例实施方案中，板材构件42由塑料制成。在其他替代实施方案中，板材构件42可由本领域技术人员公知的其他材料制成。

参照图9，现在将解释用于装配电池组电池组件10的方法的流程图。

在步骤260处，操作者获得电池组电池34、垫圈32、40、矩形环状框90、导热层100、102，板材构件30、42，以及电池组电池38。电池组电池34具有边70以及与该边70相对的边72。矩形环状框90具有延伸穿过其中的内部空间110。矩形环状框90进一步具有边160和与该边160相对的边162。电池组电池38具有边196以及与该边196相对的边198。

在步骤262处，操作者将垫圈32布置在板材构件30上，并将垫圈40布置在板材构件42上。

在步骤264处，操作者将板材构件30布置在电池组电池34的边70的至少一部分上，使得垫圈32被布置在板材构件30和电池组电池34之间。

在步骤266处，操作者将导热层100布置在矩形环状框90的边160上，覆盖内部空间110。

在步骤268处，操作者将导热层102布置在矩形环状框90的边162上，覆盖内部空间110。

在步骤270处，操作者将电池组电池34布置在导热层100上。

在步骤272处，操作者将导热层102布置在电池组电池38的边190上。

在步骤274处，操作者将电池组电池38的边198布置在板材构件42上以获得电池组电池组件10。垫圈40布置在电池组电池38和板材构件42之间。

在步骤276处，操作者利用第一、第二、第三和第四紧固件将电池组电池组件10紧固到一起。具体地，第一紧固件分别啮合板材组件30、42的孔56、234。第二紧固件分别啮合板材组件30、42的孔58、236。第三紧固件分别啮合板材组件30、42的孔60、230。而且，第四紧固件分别啮合板材组件30、42的孔62、232。

参照图10，现在将解释一个冷却系统290，其用来通过电池组电池组件10的热交换器36传送液体。冷却系统290包括储存器292、导管296、泵298，以及导管300、302。储存器292被配置用于将液体294容纳在其中。导管296流体联接在储存器292和泵298之间。导管300流体联接在泵298和热交换器36的入口端92之间。泵298被配置为经由导管296从储存器292抽出液体294的一部分、通过导管300到达热交换器36的入口端92。热交换器36中的液体294的一部分吸收来自电池组电池34、38的热量，并经由出口端94流出热交换器36。其后，液体294的一部分通过导管302被传送至储存器292。

参照图11，示出了电池系统310，该电池系统利用了在彼此顶部上堆叠的多个电池组电池组件。如图所示，电池系统310包括电池组电池组件10、电池组电池组件312，以及电池组电池组件314。电池组电池组件10被布置在电池组电池组件312的顶部上。电池组电池组件312被布置在电池组电池组件314的顶部上。应注意的是，尽管电池系统310包括三个电池组电池组件，在替代实施方案中，电池系统310可包括小于三个电池组电池组件或者多于三个电池组电池组件。

尽管已参照示例实施方案描述了本发明，本领域技术人员应理解的是，在不偏离本发明范围的情况下可以做出各种修改以及使用等同物替代其元件。另外，可进行许多修改以根据本发明的教导适应具体情形或材料，而不偏离本发明的基本范围。因此，意在使本发明不限于为实施本发明所公开的具体实施方案，但是本发明将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方案。此外，使用的术语第一、第二等被用于区分一个元件与另一元件。而且，使用的术语一、一个等不代表对数量的限制，而是代表存在所列举项目中的至少一个。

工业适用性

电池组电池组件10和用于装配该电池组电池组件10的方法代表了本发明相对于其他组件和方法的基本优点。具体地，电池组电池10提供了如下一种技术效果，即，利用具有导热层的热交换器36以去除来自布置在导热层附近的电池组电池的热量。从而，电池组电池的温度可被保持在预期温度范围内以防止电池组电池的性能下降。

Claims (10)

1.一种电池组电池组件，包括：

第一电池组电池，其具有第一边和与该第一边相对的第二边；

第一板材构件，其被配置为接触所述第一电池组电池的第一边的至少一部分；以及

热交换器，其具有塑料框以及第一导热层和第二导热层，所述塑料框具有延伸穿过该塑料框的内部空间，所述塑料框具有第三边和与该第三边相对的第四边，所述第一导热层布置在所述塑料框的第三边上并覆盖所述内部空间，所述第二导热层布置在所述塑料框的第四边上并覆盖所述内部空间，所述第一导热层布置为相邻于所述第一电池组电池的第二边，使得当液体布置在所述内部空间时，来自所述第一电池组电池的热量通过所述第一导热层被传递至该液体。

2.根据权利要求1所述的电池组电池组件，其中所述热交换器的塑料框是矩形环状框，所述热交换器进一步具有联接至该矩形环状框的出口端和入口端，所述矩形环状框具有与入口端和内部空间流体相通的第一细长孔，所述矩形环状框具有与出口端和内部空间流体相通的第二细长孔，使得流体流经入口端和第一细长孔进入内部空间，然后通过第二细长孔从内部空间流出到达出口端。

3.根据权利要求2所述的电池组电池组件，其中所述热交换器进一步包括至少一个横向构件，该横向构件延伸跨过所述矩形环状框以将内部空间分为至少第一内部区域和第二内部区域。

4.根据权利要求1所述的电池组电池组件，其中所述第一导热层由铝制成。

5.根据权利要求1所述的电池组电池组件，进一步包括：

第二电池组电池，其具有第五边和与该第五边相对的第六边，所述第二电池组电池的第五边被布置在第二导热层上，使得当液体布置在内部空间时，来自第二电池组电池的热量通过第二导热层被传递至液体。

6.根据权利要求5所述的电池组电池组件，进一步包括第二板材构件，其被配置为接触所述第二电池组电池的第六边的至少一部分。

7.一种用于装配电池组电池组件的方法，所述电池组电池组件具有：第一电池组电池，该第一电池组电池具有第一边和与该第一边相对的第二边；第一板材构件；以及热交换器，该热交换器具有塑料框和第一导热层及第二导热层，所述塑料框具有延伸穿过该塑料框的内部空间，所述塑料框具有第三边和与该第三边相对的第四边，所述方法包括：

将第一板材构件布置在第一电池组电池的第一边的至少一部分上；

将第一导热层布置在所述塑料框的第三边上并覆盖内部空间；

将第二导热层布置在所述塑料框的第四边上并覆盖内部空间；以及

将第一电池组电池布置在热交换器的第一导热层上，以获得电池组电池组件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电池组电池组件进一步具有第二电池组电池，该第二电池组电池具有第五边和与该第五边相对的第六边，该方法进一步包括将第二电池组电池的第五边布置在热交换器的第二导热层上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电池组电池组件进一步具有第二板材构件，所述方法进一步包括将第二电池组电池的第六边布置在该第二板材构件上。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一导热层由铝制成。

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