CN102007619B - 电池组和具有该电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种即使从单电池释放的气体的量较少时也能够排出气体的高可靠性的电池组，还提供一种具有能够提高可靠性的电池组的车辆。电池组(10)具有：电池模块单元(50)，其由排列的多个电池模块(40)形成，每个电池模块(40)均具有位于壳体(41)中的多个单电池(30)；冷却气流通道(20)，冷却气流(21)在该冷却气流通道中流动；和排气管(60)，其形成排气通道。排气管(60)在邻接于电池模块单元(50)的状态下沿多个电池模块(40)的排列方向(S)延伸，并且使从单电池(30)释放到壳体(41)中的气体(61)进入，然后从电池模块(40)排出气体(61)。排气管(60)设置有：气体入口(62)，用于使气体(61)进入，并且与形成于壳体(41)的表面的排气孔(42)连通；和进气口(63)，用于使冷却气流(21)进入。

Description

电池组和具有该电池组的车辆
技术领域
本发明涉及电池组和安装有该电池组的车辆。 
背景技术
电池组具有排列的多个单电池(cell)。各单电池设置有允许单电池内所产生的气体被释放出的阀构件。在单电池内的气体达到一定压力时，该阀构件打开以释放气体，于是，气体被从单电池释放出。电池组还具有用于使从各个单电池释放的气体进入以及排出气体的排气通道(见专利文献1和专利文献2)。 
[专利文献1] 
日本特开2002-151025号公报 
[专利文献2] 
日本特开2002-236605号公报 
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1和专利文献2所公开的技术中，经由排气通道的气体排出仅依赖于从单电池释放出的气体本身的压力。由于该原因，存在当从单电池释放出的气体的量较少时不能充分地排出该气体的可能性。 
因此，本发明的目的是提供一种即使从单电池释放出的气体的量较少时也能够排出气体的高可靠性的电池组，并且还提供一种具有能够改进可靠性的电池组的车辆。 
用于解决问题的方案
一种电池组，其包括：电池模块单元，其具有排列的多个 电池模块，每个电池模块均具有单电池，所述单电池被容纳在壳体中并且设置有用于将所述单电池中产生的气体释放到所述壳体内的阀构件；冷却气流通道，其沿着所述电池模块的所述壳体的外表面形成，并且冷却气流在所述冷却气流通道中流动；和排气管，其形成排气通道，所述排气管在与所述电池模块单元邻接的状态下沿所述多个电池模块的排列方向延伸，用于从所述电池模块排出释放到所述壳体中的气体，所述排气管具有：(a)气体入口，用于将释放到所述壳体中的气体引导到所述排气管中，所述气体入口与设置于各所述壳体的用于排出气体的排气孔连通；和(b)至少一个进气口，用于使所述冷却气流进入。 
用于实现上述的目的的车辆设置有这样的车辆安装型电池组。 
发明的效果
根据本发明，不仅从单电池释放出的气体本身的压力而且经由排气管的进气口进入的冷却风所产生的气流使得气体能够经由排气通道排出。由此，即使当从单电池释放出的气体的量较少时，该气体也能够被排出，于是能够提供具有高可靠性的电池组。 
此外，关于安装有这样的高可靠性电池组的车辆，即使当从单电池释放出的气体的量较少时，由于能够从各单电池排出该气体，因此能够提供具有高可靠性的车辆。 
附图说明
图1是本发明的电池组的立体图。 
图2是示意性示出电池组内部的冷却风或冷却气流的流动的图。 
图3是由排列的多个电池模块形成的电池模块单元的立体图。 
图4A是平坦型锂离子二次电池的单电池的立体图。图4B是电池模块的分解立体图。 
图5是示出电池模块和排气管的立体图。 
图6A是被配置在图2中的电池组的下侧的排气管的放大立体图。图6B是被配置在图2中的电池组的上侧的排气管的立体图。图6C是沿图6B中的箭头A观察的排气管的立体图。图6D是沿图6B中的箭头B观察的排气管的立体图。 
图7是安装有图1所示的电池组的车辆的示意图。 
图8是根据变型例1的排气管的主要部分的立体图。 
图9是根据变型例2的排气管的主要部分的立体图。 
图10是示意性示出根据变型例3的电池组内部的冷却气流的流动的图。 
图11A和图11B是分别示出根据变型例4的排气管的立体图和剖视图的图。 
图12A是示出变型例4的控制系统的示意性系统图。图12B是执行变型例4中的操作的流程图。 
图13A和图13B是分别示出根据变型例5的排气管的立体图和剖视图的图。 
附图标记说明
10电池组 
10a电池组 
11电池组壳体 
12入口(用于冷却气流的开口) 
13出口 
14入口管 
15出口管 
16吹风机 
20冷却气流通道 
21冷却气流 
30单电池，锂离子二次电池 
33诸如层叠膜等包装体 
34阀构件 
40电池模块 
41壳体(金属壳体) 
42排气孔 
43电池单元 
50电池模块单元 
51端板 
60排气管 
60a排气口 
61气体 
62气体入口 
63进气口 
64内部通道 
65密封部 
66热敏电阻器(传感器) 
67进气口 
70框架 
80车辆 
90遮盖构件 
91门(遮盖构件) 
92转轴 
93连接棒 
94支架 
95门(遮盖构件) 
100风扇 
101马达 
102致动器(驱动部) 
103电池控制器(控制部) 
S电池模块的排列方向 
具体实施方式
下面，将参考附图说明本发明的实施方式。 
图1是本发明的电池组10的立体图。图2是示意性示出电池组10内部的冷却风或冷却气流21的流动的图。图3是由排列或被堆叠的多个电池模块40形成的电池模块单元50的立体图。图4A是平坦型锂离子二次电池的单电池30的立体图。图4B是电池模块40的分解立体图。图5是示出电池模块40和排气管60的立体图。图6A是被配置在图2中的电池组10的下侧的排气管60的放大立体图。图6B是被配置在图2中的电池组10的上侧的排气管60的立体图。图6C是沿图6B中的箭头A观察的排气管60的立体图。图6D是沿图6B中的箭头B观察的排气管60的立体图。图7是安装有图1所示的电池组10的车辆80的示意图。 
参考图1和图2，电池组10具有电池模块单元50、冷却气流通道20和排气管60。更具体地，如上所述，电池模块单元50由排列的多个电池模块40形成，并且各个电池模块40包括容纳在壳体41中的多个单电池30，如图4A和图4B所示。各个单电池30设置有允许单电池30的内部所产生的气体61被释放出的阀构件(或阀部件)34(下面说明)。关于冷却气流通道20，其 沿着电池模块40的壳体41的外表面形成，并且冷却气流21沿着冷却气流通道20流动。关于形成排气通道的排气管60，排气管60使从单电池30释放到壳体41中的气体61进入，于是，经由排气管60从电池模块40排出该气体。排气管60在与电池模块单元50邻接的状态下沿多个电池模块40的排列方向S延伸。如图2和其它附图所示，排气管60设置有气体入口62和至少一个进气口63(或者用于进气的空气开口63)。气体入口62与形成于壳体41的表面且用于从壳体41排出释放到壳体41中的气体61的排气孔42连通。进气口63用于使冷却气流21进入。在本发明中，排气管60的进气口63朝向冷却气流通道20开口并且使一些冷却气流21进入。于是，经由冷却气流通道20进入的冷却气流21在排气通道(排气管60)中产生气流。 
参考图2，电池组10是被安装在诸如汽车或者电车等车辆中的车辆安装型电池，多个电池模块40被容纳在电池组10的电池组壳体11中。入口12被形成于电池组壳体11的上表面，用于供给冷却气流21，而出口13被形成于电池组壳体11的侧面，用于排出冷却气流21。入口管14与入口12相连，出口管15与出口13相连。另外，入口管14被连接到配置有风扇和风扇驱动马达等的吹风机16。于是，通过吹风机16供给的冷却气流21经由入口管14流入到电池组壳体11中。 
任意数量的电池模块40可以被混联(serial-parallel)连接，由此电池组10可适用于所期望的电流、电压和容量。在电池模块40的混联联接的情况下，使用诸如汇流条(busbar)等适当的连接部件。电池模块40被间隔开一定的距离，使得能够在电池模块40之间形成冷却气流通道20。于是，由多个电池模块40的该配置形成电池模块单元50。图3中示出的电池模块单元50具有十二个堆叠的电池模块40。更具体地，在排列方向S 上配置并且固定多个电池模块40。如图2所示，例如，端板51在排列方向S上被设置于电池模块单元50的两侧，通过连接两个端板51，夹在两个端板51之间的电池模块40被保持和固定。 
电池模块40是空冷式电池模块，并且如上所述，电池模块40之间的间隔被用作冷却气流通道20，用于冷却各个电池模块40的冷却气流21在该冷却气流通道20中流动。冷却气流21在冷却气流通道20中沿着电池模块40的横向流动。通过在冷却气流通道20中提供冷却气流21的流动并且冷却电池模块40，能够降低电池模块40的温度，并且防止了诸如充电效率等特性的劣化。电池模块40之间的空间的间隙即冷却气流通道20的宽度由固定于电池模块40的框架70来限制或保持。考虑电池模块40在车辆中的安装布局和用作冷却气流通道20所需要的尺寸来确定电池模块40之间的间隙。 
框架70由树脂材料形成，并且被可拆装地固定到电池模块40的壳体41。框架70具有用于将相邻的电池模块40联接在一起的连接部71。通过经由连接部71联接相邻的电池模块40，各个电池模块40的位置被固定，并且还确定了冷却气流通道20的宽度。框架70还设置有用于防止冷却气流21沿电池模块40的纵向泄漏的分隔壁72。 
参考图4A和图4B，电池模块40是用于组装电池组10的单元，具有多个电连接的单电池30(例如，图中的八个单电池30)的电池单元43被容纳在电池模块40的壳体41中。这里，尽管从电池模块40具有多个电连接的单电池30的角度出发可以说电池模块40是一种电池组，但是在本说明书中，电池模块40是用于组装电池组10的单元，由容纳在壳体41中的单电池30形成的单元被称为“电池模块”。 
壳体41具有下壳体44和上壳体45。下壳体44被形成为箱状 并且具有开口44a。上壳体45是闭合下壳体44的开口44a的盖。上壳体45具有边缘部45a，并且边缘部45a被凿紧(crimp)或被卷起以被固定到下壳体44的周壁44b的边缘部44c，于是，下壳体44和上壳体45通过凿紧而被固定在一起。下壳体44和上壳体45由较薄的钢板或铝板形成，并且可以通过按压形成所期望的形状。 
壳体41是金属壳体，由此确保了支撑单电池30的组件的重量所需要的刚性或硬度，并且还有助于电池模块40的小型化(尺寸减小)和轻量化。另外，可以充分地抵抗从单电池30释放出的气体61的温度和压力。另外，由于金属材料具有高的热导率，因此，能够改进电池的冷却性能。 
电池单元43具有正输出端子47和负输出端子48以及用于支撑单电池30的电极片31和32的绝缘隔离件46。如图4B所示，正输出端子47和负输出端子48分别被插入或装配到形成于下壳体44的周壁44b的一部分的切口部44d和44e。正输出端子47和负输出端子48突出到壳体41的外侧或者经由切口部44d和44e露出。在图4B中，附图标记49表示用于接收连接器(未示出)的插塞或插孔(insertion hall)，该连接器被连接到单电池30用的电压检测端子(未示出)。该插孔49也经由形成于周壁44b的一部分的切口部44f露出。 
参考图4A，单电池30是例如平坦型锂离子二次电池。锂离子二次电池较小并且具有高的性能，由此使得电池组10小型化并且节省了空间，并且有利地改进了电池组10的性能，诸如高的电力和长的使用寿命等。 
在锂离子二次电池中，正极和负极(或者正极板和负极板)和分隔件顺次堆叠的堆叠型发电元件(未示出)由包装体33密封。包装体33由一对柔性层叠膜等形成。如图4A中能够看到的， 一端与发电元件电连接的片材状的正电极片31和负电极片32中的每一个电极片从单电池30的包装体33中引出。即，电极片31和32沿纵向分别从单电池30的两侧延伸。这里，需要具有堆叠的发电元件的平坦型电池通过加压而压下或保持发电元件以确保电极板之间的距离均一并且保持电池性能。因此，单电池30以发电元件被压下的状态被容纳在壳体41中。 
单电池30设置有阀构件34，当单电池30的内部所产生的气体61达到一定的压力时，该阀构件34允许气体61被释放出。阀构件34被设置在一对层叠膜被热封(heat-sealed)的位置。在图4A中，阀构件34被定位在一对层叠膜被热封的外周部的沿纵向的大致中间位置。当单电池30中所产生的气体61达到一定的压力时，阀构件34通过打开层叠膜的热封部从单电池30释放气体61。 
壳体41设置有用于从壳体41排出或释放气体61的排气孔42，该气体61经由阀构件34被释放到壳体41内。如图2所示，排气孔42被设置于沿壳体41的纵向延伸的两个相对的周壁44b。更具体地，排气孔42被定位于周壁44b的沿纵向的大致中间位置，并且排气孔42与单电池30的阀构件34几乎彼此面对。 
参考图3和图5，排气管60在与电池模块单元50邻接的状态下沿电池模块40的排列方向S延伸。在图3和图5中，仅示出了下侧排气管60，没有示出上侧排气管60。在本发明中，如上所述，排气孔42被设置于下壳体44的两个周壁44b，由此两个排气管60分别被设置于上侧和下侧，从而使两个排气管60与下壳体44的各个周壁44b(见图2)邻接。各个排气管60被固定到端板51。 
参考图6A至图6D，图6A示出了配置于图2中的电池组10的下侧的下侧排气管60。图6B至图6D示出了配置于图2中的电池 组10的上侧的上侧排气管60。排气管60为矩形管状并且形成有内部通道64。如图6A所示，在下侧排气管60的四个表面中的一个表面(即，上表面)上，设置有与排气孔42连通的气体入口62。气体入口62贯通下侧排气管60的上表面，即，气体入口62与内部通道64连通。同样地，用于使一些冷却气流21进入的进气口63被设置于下侧排气管60的上表面。进气口63贯通下侧排气管60的上表面并且与内部通道64连通。另一方面，关于上侧排气管60，如图6B至图6D所示，与排气孔42连通的气体入口62被设置于上侧排气管60的下表面。气体入口62贯通上侧排气管60的下表面，即，气体入口62与内部通道64连通。用于使一些冷却气流21进入的进气口63被设置于上侧排气管60的作为与设置有气体入口62的下表面相反的一侧的上表面。进气口63贯通上侧排气管60的上表面并且与内部通道64连通。 
从单电池30释放到壳体41中的气体61经由气体入口62被导入到排气管60的内部通道64中，而一些冷却气流21(一部分冷却气流21)经由进气口63进入排气管60的内部通道64。在本发明中，设置有12个气体入口62，这与电池模块40的数量相等。气体入口62和进气口63沿着纵向交替配置。各个进气口63为矩形形状并且朝向冷却气流通道20开口。将更为详细地说明各个进气口63。各个进气口63、即设置于上侧排气管60的进气口63和设置于下侧排气管60的进气口63沿着冷却气流21的流动方向朝向上游侧开口，其中，上侧排气管60被配置在冷却气流21的流动的上游侧，下侧排气管60被配置在冷却气流21的流动的下游侧。 
这里，存在如下情况：当在排列方向S上配置和固定电池模块40时，排气孔42之间的间隔将一定程度地偏移或改变。在管被设置到用于释放气体的各个排气孔的结构中，存在如下可能： 当对多个电池模块加压时，管将离开排气孔或与排气孔分开或在管和与排气孔之间出现间隙。在这样的情况下，气体泄漏到冷却气流通道，这可能损坏电池组的可靠性。 
另一方面，在本发明中，电池组10采用如下结构：排气管60的外表面与壳体41的平坦外表面邻接，排气孔42与气体入口62彼此连通，于是，壳体41内的气体61被引导到排气管60中。另外，气体入口62的尺寸被形成为大于排气孔42的尺寸。结果，即使排气孔42之间的间隔或者排气孔42(或者气体入口62)的位置一定程度地偏移，气体61也能够通过排气管60的内部通道64排出到车辆外，而不会使气体泄漏到冷却气流通道20。这使得电池组10具有高的品质和高的可靠性。另外，由于气体入口62补偿了排气孔42之间的间隔的一些偏移或者排气孔42(或者气体入口62)的位置的一些偏移，因此，不需要过多地提高制造排气管60、壳体41和框架70等时的尺寸精度或者设定排气孔42的位置时的精度。于是，能够简化尺寸精度的控制，并且便于部件的制造或加工。 
这里，关于气体入口62，优选气体入口62具有沿着排列方向S的开口长度大于沿着与排列方向S垂直的方向的开口长度的长孔形状或椭圆形状。排气孔42之间的间隔沿着电池模块40的排列方向S发生偏移，由此通过使气体入口62形成为长孔形状，气体入口62能够补偿排气孔42之间的间隔的一些偏移。而且，由于气体入口62仅在需要补偿的方向上加大，因此，存在于冷却气流通道20中的排气管60不会比所需要的尺寸大。由此，排气管60在冷却气流通道20上的投影面积变得较小，并且能够防止由于排气管60的设置而造成的冷却气流21的压力损失的增加。 
关于排气管60，如图6A所示，优选排气管60具有密封部65， 密封部65围绕或环绕气体入口62的周围并且通过与壳体41的外表面接触还围绕排气孔42的周围。通过密封部65可以避免气体泄漏至冷却气流通道20，并且进一步提高了电池组10的可靠性。 
关于密封部65，优选密封部65由在被压靠在壳体41的外表面上时能够变形的弹性构件或弹性材料形成。通过弹性构件可以进一步避免气体泄漏至冷却气流通道20，并且更进一步提高电池组10的可靠性。作为弹性材料，例如，可以使用诸如橡胶基材料等可弹性变形的材料。 
排气管60贯通电池组壳体11并且引出到电池组10(见图1和图2)外。排气管60的排气口60a在最接近电池组10的位置与车辆的外部空间连通。由排气管60形成的排气通道将经由气体入口62被引入的气体61以及经由进气口63进入的一部分冷却气流21引导至外部空间，于是，这些气体被排出。 
只要排气管60的材料能够抵抗气体61，排气管60的材料就不受限制。排气管60例如可以由树脂材料、诸如橡胶基材料等弹性材料以及这些材料的组合材料形成。这些材料使排气管60的重量减轻。另外，排气管60的形状的自由度增大，即，排气管60可以形成为任意形状。因此，当被安装在电池组10中时，排气管60可以适当地布局。排气管60的一部分可以使用上述材料，其它部分可以使用其它材料(例如金属材料)。 
图7是安装有图1所示的电池组10的车辆80的示意图。 
安装在诸如混合动力车辆等车辆80中的电池组10例如被用作驱动驱动马达的电源。电池组10被安装在车辆80的中央的座椅的下方，这样使车辆的内部空间和行李厢被加宽。然而，安装电池组10的位置并不局限于座椅的下方。电池组10可以被安装在后行李厢的下方或者安装在车辆前部的发动机舱中。采 用这样的电池组10的车辆具有高的耐用性，并且即使经过长时间的使用后也允许充足的电力输出。此外，能够提供实现了高的行车里程(gas mileage)和驱动性能的车辆。除了混合动力车辆之外，电池组10可以被广泛用于电动车辆和燃料电池车辆。 
接着，将说明本发明的工作(操作)和效果。 
当使用电池组10时，吹风机16开始工作。通过吹风机供给的冷却气流21经由入口管14流入电池组壳体11中。流入的冷却气流21沿着电池模块40的横向在冷却气流通道20内流动。因为冷却气流21沿着电池模块40的壳体41的外表面流动，因此，降低了电池的温度，并且防止了诸如充电效率等特性的劣化。冷却电池模块40之后的冷却气流21经由出口管15被引导并被排出到电池组10外。 
排气管60经由进气口63使一些冷却气流21(一部分冷却气流21)进入内部通道64中，并将这些冷却气流21引导和排出至车辆80的外部空间。在由排气管60形成的排气通道中，产生气流。 
当单电池30内产生的气体61达到一定的压力时，阀构件34通过打开层叠膜的热封部而从单电池30释放气体61。 
释放到壳体41内的气体61到达排气孔42。排气管60经由气体入口62使气体61进入内部通道64中，并且将气体61和引起气流的一部分冷却气流21一起引导和排出至车辆80的外部空间。由于在由排气管60形成的排气通道中已经产生气流，气体61不会在排气管60中停留或滞留。因此，即使从单电池30释放的气体61的量较少并且气体61的压力近似为零时，本发明的电池组也能够确保该较少量的气体61被引导和排出至车辆80的外部空间。利用该构造，提高了电池组10的品质，并且能够提高可靠性。 
只要排气管60能够经由进气口63使一些冷却气流21进入，排气管60的尺寸就可以变小，并且排气管60在冷却气流通道20上的投影面积变得较小。由此，能够防止由于设置排气管60导致的冷却气流21的压力损失的增加。 
由于排气管60沿着排列方向S经由密封部65与电池模块单元50邻接或者更具体地与电池模块单元50接触，因此，排气管60也用于支撑或保持各个电池模块40。因此，即使车辆80的振动或运动被传递至电池模块单元50，排气管60也能够吸收或衰减振动，这样可以保护电池模块单元50抗振。 
如上所述，根据本实施方式，不仅通过从单电池30释放的气体61本身的压力而且通过由经由排气管60的进气口63进入的一部分冷却气流21所引起的气流，能够经由排气通道排出气体61。结果，通过即使从单电池30释放的气体61的量较少时也能够排出气体，能够提供具有高可靠性的电池组10。 
在本发明中，通过经由进气口63使一部分冷却气流21进入而在排气通道中产生气流。因此，排气通道中不需要提供气流的额外通道。这样，电池组10的结构不会变得复杂。 
由于气体入口62被形成为长孔形状，因此，气体入口62能够补偿排气孔42之间的间隔的一些偏移，并且气体61能够被排出到车辆外而不会使气体泄漏至冷却气流通道20。因此，能够提高电池组10的品质和可靠性。另外，由于气体入口62仅在补偿所需要的方向上被加大，因此，能够防止由于设置排气管60而导致的冷却气流21的压力损失的增加。 
排气管60具有密封部65。通过密封部65可以避免气体泄漏至冷却气流通道20，并且进一步提高了电池组10的可靠性。 
密封部65由弹性构件或弹性材料形成。通过弹性构件可以进一步避免气体泄漏至冷却气流通道20，并且更进一步提高了 电池组10的可靠性。 
壳体41是金属壳体，由此确保了所需要的刚性和硬度，并且有助于电池模块40的小型化和轻量化。另外，可以充分地抵抗从单电池30释放的气体61的温度和压力。另外，能够改进电池的冷却性能。 
单电池30采用锂离子二次电池，由此使电池组10小型化并且节省了空间，并且有助于改进电池组10的性能，诸如高的电力和长的使用寿命等。 
采用上述电池组10的车辆具有高的耐用性，并且即使在长时间的使用之后也允许充足的电力输出。 
本发明并不局限于上述实施方式，而是可以对本发明进行变型。 
图8是根据变型例1的排气管60的主要部分的立体图。 
关于排气管60的气体入口62，其可以具有用于检测单电池30的温度的可安装传感器66。传感器66例如由热敏电阻器形成。热敏电阻器66的直径被设置成小于气体入口62的直径以不阻止气体被引导到排气管60中。另外，优选地，热敏电阻器66具有如下形状：其顶端被插入和粘附到壳体41的排气孔42中，于是接触或接近单电池30。 
根据变型例1，组合传感器66和排气管60有利于同时安装排气管60和传感器66。另外，可以使用排气管60的内部通道64或外表面作为用于缠绕与传感器66连接的信号线的路径或管道。 
图9是根据变型例2的排气管60的主要部分的立体图。 
在上述实施方式中，在排气管60中设置多个进气口63。然而，在本发明中，排气管60不需要多个进气口63。关于进气口63的数量，只要排气通道能够使引起气流的空气进入，就可以 在排气管60设置至少一个进气口。 
在该情况下，如图9所示，在排气管60中设置进气口67，并且优选在排气通道中在气流的最上游侧设置进气口67。利用该构造，即使当气体61经由任意气体入口62进入时，气体61不会停留或滞留在排气管60中，气体61也能够被气流排出至车辆80的外部空间。而且，进气口67的开口面积被设置成大于多个进气口63中的一个进气口的面积，以使较多的空气进入用于在排气通道中产生充足的气流。 
图10是示意性示出冷却气流21在根据变型例3的电池组10a中的流动的图。 
在变型例3的电池组10a中，如图10可以看到的那样，关于上侧排气管60侧的冷却气流通道20，其气流的截面积随着相对于冷却气流21的开口的距离即相对于入口12的距离的增加而减小。更具体地，电池组壳体11的上表面与上侧排气管60之间的间隔或距离随着相对于入口12的距离的增加而朝向图10的右手侧减小。 
利用冷却气流通道20的该结构，流入的冷却气流21进入排气管60的气流速度(或压力)变得一定。因此，气体61不会停留或滞留在排气管60中，并且即使当气体61经由任意气体入口62进入时，电池组也能够确保气体61被有效地排出车辆80的外部空间。另外，由于冷却气流通道20中的冷却气流21的速度变得一定，因此，冷却气流21冷却多个电池模块40中的各电池模块的冷却效率变得一定。 
图11A和图11B是分别示出根据变型例4的排气管60的立体图和剖视图的图。图12A是示出变型例4的控制系统的示意性系统图。图12B是执行变型例4中的操作的流程图。 
在上述实施方式中，尽管进气口63一直打开，但进气口63 并不局限于此。即，排气管60可以设置有用于开闭进气口63的遮盖构件90。在冷却气流21流动时，遮盖构件90打开进气口63，而在冷却气流21不流动时，遮盖构件90关闭进气口63。 
参考图11A，各个遮盖构件90具有由树脂板或金属板形成的门91。门91被固定于排气管60的外表面以开闭进气口63。更具体地，门91以可转动的方式被固定，使得门91绕转轴(轴线)92转动或旋转。转轴92经由连接棒93被连接到支架94。连接棒93的一端被固定于转轴92，并且连接棒93的另一端以可转动的方式被连接于支架94。 
参考图11B，当支架94被置于由实线表示的位置时，如实线所示，门91处于关闭进气口63的关闭状态(或位置)。另一方面，如双点划线所示，当支架94从关闭状态向图中的向右方向偏移时，连接棒93相对于支架94转动，并且固定于连接棒93的转轴92被转动。利用该运动，如双点划线所示，门91处于打开进气口63的打开状态(或位置)。 
参考图12A，变型例4的电池组具有：马达101，其用于驱动吹风机16的风扇100；致动器102，其与被连接至门91并且使门91移动以使门91处于打开状态或关闭状态的驱动部对应；和电池控制器103，其与控制马达101和致动器102的操作的控制部对应。致动器102例如由被连接至支架94的螺线管和马达等形成。电池控制器102主要由CPU和存储器形成。电池控制器103控制致动器102，使得当冷却气流21流动时，门91处于打开状态，当冷却气流21不流动时，门91处于关闭状态。 
参考图12B中的流程图，在使用电池组10时，电池控制器103开启风扇100并使吹风机16工作(步骤S1中的“是”)。此时，电池控制器103通过控制致动器102来操作并打开门91(步骤S2)。由吹风机16供给的冷却气流21经由入口管14流入电池组 壳体11中，并且流到冷却气流通道20内。这样，当冷却气流21流动时，排气管60经由处于打开状态的门91打开的进气口63使冷却气流21进入内部通道64中。当气体61被释放到壳体41中时，排气管60经由气体入口62使气体61进入内部通道64中，然后与引起气流的一部分冷却气流21一起主动地引导气体61并将气体61从排气口60a排出至车辆80的外部空间。 
另一方面，当吹风机100关闭时(步骤S1中的“否”)、即当冷却气流21不流动时，电池控制器103通过控制致动器102来操作和关闭门91(步骤S3)。当气体61被释放到壳体41中时，排气管60经由气体入口62使气体61进入到内部通道64中。由于进气口63被处于关闭状态的门91关闭，因此，排气管60引导气体61并将气体61从排气口60a排出至车辆80的外部空间，而不会使气体61泄漏至冷却气流通道20。 
这样，当冷却气流21流动时，作为遮盖构件90的门91处于打开状态，当冷却气流21不流动时，门91处于关闭状态。结果，在打开状态中，可以将冷却气流21引导到排气管60中并且可以主动地将气体61排出至车辆80的外部空间。另一方面，在关闭状态中，可以防止进入排气管60的气体61泄漏至冷却气流通道20。 
电池组具有：致动器102，其使门91移动并且使门91处于打开状态或关闭状态；和电池控制器103，其控制致动器102，使得当冷却气流21流动时，门91处于打开状态，当冷却气流21不流动时，门91处于关闭状态。因此，可以与供给冷却气流21的风扇100的ON和OFF同步地切换门91的打开状态和关闭状态。结果，电池组能够确保：当冷却气流21流动时，主动地将气体61排出至车辆的外部空间；当冷却气流21不流动时，防止气体61泄漏至冷却气流通道20。 
图13A和图13B是分别示出根据变型例5的排气管60的立体图和剖视图的图。 
与变型例4相同，根据变型例5的排气管60具有用于开闭进气口63的遮盖构件90。当冷却气流21流动时，遮盖构件90处于打开进气口63的打开状态，而当冷却气流21不流动时，遮盖构件90处于关闭进气口63的关闭状态。然而，与变型例4不同的是，变型例5的电池组不具有致动器和电池控制器。这一点与变型例4不同。 
参考图13A和图13B，在变型例5中，遮盖构件90被设置于排气管60，并且具有所谓的单向阀，借助该单向阀，遮盖构件90由于冷却气流21的风压而向内打开并且处于打开状态。更具体地，遮盖构件90具有门95，该门95自动地移动或摆动，使得当冷却气流21流动时，进气口63被冷却气流21的风压打开，而当冷却气流21不流动时，进气口63被关闭。门95被安装于排气管60的内表面以开闭进气口63。在图13B中，处于关闭状态的门95由实线表示，处于打开状态的门95由双点划线表示。 
为了使门95甚至能够在冷却气流21的风压较低或量较少的状态下工作，门95可以由树脂板或膜形成。在门95由板形成并且设置有转轴的情况下，在转轴中设置弹簧构件，该弹簧构件由于其弹性力而沿关闭状态的方向对门95施力。于是，当冷却气流21流动时，门95通过抵抗弹簧构件的弹性力的冷却气流21的风压而自动摆动并且打开进气口63。当冷却气流21的流动停止时，门95由于弹簧构件的弹性力而自动关闭进气口63。另一方面，在门95由膜形成的情况下，膜的一侧或一边缘被固定至排气管60的内表面。于是，当冷却气流21流动时，门95由于冷却气流21的风压而自动打开进气口63。当冷却气流21的流动停止时，门95由于卷绕的膜本身的复位特性而自动地关闭进气口63。
这样，与变型例4相同，当冷却气流21流动时，作为遮盖构件90的门95处于打开状态，而当冷却气流21不流动时，门95处于关闭状态。结果，在打开状态中，可以将冷却气流21引入排气管60中并且主动地将气体61排出至车辆的外部空间。另一方面，在关闭状态中，可以防止进入排气管60的气体61泄漏至冷却气流通道20。 
门95由于冷却气流21的风压而自动地移动或卷绕并自动地返回到关闭状态。由此，门的结构变得相当地简单。利用该门结构，电池组能够确保：当冷却气流21流动时，主动地将气体61排出至车辆的外部空间；当冷却气流21不流动时，防止气体61泄漏至冷却气流通道20。 
由于门沿与冷却气流21的流动相同的方向(即，沿图13B中的向下方向)打开，因此，能够减小冷却气流21在经由进气口63进入排气管60时的压力损失。另外，能够获得被引入排气管60中的冷却气流21的量与门95的开度之间的关系，因此，可以优化设计排气管60，以进行排气。 
关于遮盖构件，其并不局限于变型例4和变型例5所示的门91和门95。只要遮盖构件能够开闭进气口63，就可以改变遮盖构件的形状、材料、安装位置和工作运动。例如，可以在排气管的内侧或外侧安装滑动门，该滑动门滑动以开闭进气口63。 
本申请基于2008年4月14日提交的在先日本专利申请No.2008-104684和2009年3月2日提交的在先日本专利申请No.2009-048492。这些日本专利申请No.2008-104684和No.2009-048492的全部内容通过引用包含于此。 

Claims (13)

1.一种电池组，其包括：
电池模块单元，其具有排列的多个电池模块，每个电池模块均具有单电池，所述单电池被容纳在壳体中并且设置有用于将所述单电池中产生的气体释放到所述壳体内的阀构件；
冷却气流通道，其沿着所述电池模块的所述壳体的外表面形成，并且冷却气流在所述冷却气流通道中流动；和
排气管，其形成排气通道，所述排气管在与所述电池模块单元邻接的状态下沿所述多个电池模块的排列方向延伸，用于从所述电池模块排出释放到所述壳体中的气体，所述排气管具有：
(a)气体入口，用于将释放到所述壳体中的气体引导到所述排气管中，所述气体入口与设置于各所述壳体的用于排出气体的排气孔连通；
(b)至少一个进气口，用于使所述冷却气流进入；和
(c)遮盖构件，当所述冷却气流流动时，所述遮盖构件打开所述进气口，当所述冷却气流停止时，所述遮盖构件关闭所述进气口。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述排气管的所述进气口朝向所述冷却气流通道开口并且使一部分所述冷却气流进入。
3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在所述排列方向上配置和固定所述多个电池模块，
所述排气管的所述气体入口具有沿着所述排列方向的开口长度比沿着与所述排列方向垂直的方向的开口长度长的长孔形状。
4.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述排气管具有密封部，所述密封部环绕所述气体入口的周围并且通过与所述壳体的外表面接触还环绕所述排气孔的周围。
5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，
所述密封部由被压靠在所述壳体的外表面上时能够变形的弹性材料形成。
6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述排气管的所述气体入口具有用于检测所述单电池的温度的可安装传感器。
7.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述排气管的所述进气口在所述排气通道中被置于气流的最上游侧。
8.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
位于所述冷却气流的入口侧的所述冷却气流通道的气流截面积随着相对于入口的距离的增大而减小。
9.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括：
驱动部，其被连接到所述遮盖构件并且能将所述遮盖构件驱动至打开位置或关闭位置；和
控制部，其控制所述驱动部的操作，使得当所述冷却气流流动时，所述遮盖构件被设置到所述打开位置，并且当所述冷却气流停止时，所述遮盖构件被设置到所述关闭位置。
10.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述遮盖构件以使得所述遮盖构件由于所述冷却气流的风压而向内打开的方式被安装于所述排气管的所述进气口。
11.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述电池模块的所述壳体是金属壳体。
12.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述单电池采用锂离子二次电池。
13.一种车辆，其包括根据权利要求1至12中的任一项所述的电池组。
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