CN102969544A

CN102969544A - 电池包

Info

Publication number: CN102969544A
Application number: CN2012100231736A
Authority: CN
Inventors: 梁承佑; 车仁焕
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: US20140212713A1; JP2013055056A; US9209499B2; US20130059180A1; US8722223B2; JP6162938B2; EP2565960A1; CN102969544B; EP2565960B1

Abstract

本发明提供了一种电池包，所述电池包包括：多个电池模块，所述多个电池模块至少包括第一组电池模块和第二组电池模块；第一冷却剂流动通道，穿过第一组电池模块和第二组电池模块；第二冷却剂流动通道，沿着第一组电池模块的外部；以及汇流冷却剂流动通道，与第一冷却剂流动通道连接，所述汇流冷却剂流动通道设置在第一组电池模块的下游，所述汇流冷却剂流动通道将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

Description

电池包

本申请要求于2011年9月1日提交到美国专利商标局的名称为“BatteryPack”(电池包)的第61/530,144号美国临时申请和于2011年12月6日提交到美国专利商标局的名称为“Battery Pack”(电池包)的第13/312,197号美国非临时申请的优先权，上述申请通过引用被完全包含于此。

技术领域

本发明涉及一种电池包。

背景技术

通常，电池单元用作移动装置、电动汽车、混合动力汽车等的能源，并且根据外部装置的种类而不同地改变电池单元的形式来使用电池单元。

当消耗大量功率的电动汽车、混合动力汽车等需要长时间驱动和高功率驱动时，通过将多个电池单元电连接来构造大容量的电池模块，从而增加输出和容量。电池模块可以根据嵌入在电池模块中的电池单元的数量来增加输出电压或输出电流。另外，可以通过将多个电池模块彼此电连接来构造电池包。

发明内容

根据示例性实施例，提供了一种电池包，所述电池包包括：多个电池模块，所述多个电池模块至少包括第一组电池模块和第二组电池模块；第一冷却剂流动通道，穿过第一组电池模块和第二组电池模块；第二冷却剂流动通道，沿着第一组电池模块的外部；以及汇流冷却剂流动通道，与第一冷却剂流动通道连接，所述汇流冷却剂流动通道设置在第一组电池模块的下游，所述汇流冷却剂流动通道将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

所述电池包还可以包括围绕多个电池模块的壳体，所述壳体包括用于冷却剂介质的入口和出口，其中，电池模块布置在所述壳体中，使得第一组电池模块最靠近所述入口，第二组电池模块最靠近所述出口。

所述入口可以包括连接到第一冷却剂流动通道的主入口和连接到第二冷却剂流动通道的旁路入口。

电池模块可以沿着第一方向布置在所述壳体的入口和出口之间。

电池模块均可以包括沿着与第一方向垂直并交叉的第二方向堆叠并分隔开的多个电池单元以及设置在电池单元的沿着第二方向的相对端处的端板。

第二冷却剂流动通道可以位于第一组电池模块的端板和所述壳体的内表面之间。

多个电池模块可以沿着第一方向彼此分隔开。

一个或多个密封构件可以设置在第一组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道和第二冷却剂流动通道彼此密封，并且设置在第二组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道与第二组电池模块的外部密封。

所述汇流冷却剂流动通道可以包括一个或多个引导构件，所述一个或多个引导构件位于第二组中的最靠近第一组电池模块的电池模块与所述壳体的内表面之间，以将汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

第一组电池模块和第二组电池模块中的电池模块可以沿着第一方向彼此分隔开一个预定距离。第一组电池模块可以与第二组电池模块沿着第一方向彼此分隔开另一预定距离。所述另一预定距离可以大于所述一个预定距离。

多个电池模块还可以包括位于第一组电池模块和第二组电池模块之间并且与第一组电池模块和第二组电池模块一起布置的第三组电池模块。第一冷却剂流动通道可以另外穿过第三组电池模块。第二组冷却剂流动通道可以另外在第三组电池模块的端板和所述壳体的内表面之间延伸。所述汇流冷却剂流动通道可以包括：第一汇流冷却剂流动通道，在第一组电池模块和第三组电池模块之间将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合；以及第二汇流冷却剂流动通道，在第三组电池模块和第二组电池模块之间将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

第一组、第二组和第三组中的电池模块可以沿着第一方向彼此分开一个预定距离。电池模块的组沿着第一方向彼此分开另一预定距离。所述另一预定距离可以大于所述一个预定距离。

一个或多个密封构件可以设置在第一组电池模块之间以及第三组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道与第二冷却剂流动通道密封，并且设置在第二组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道与第二组电池模块的外部密封。

汇流冷却剂流动通道可以包括位于第一组电池模块和第三组电池模块之间的台阶部分，使得第三组电池模块的端板与所述壳体的内表面之间的距离小于第一组电池模块的端板与所述壳体的内表面之间的距离。

所述台阶部分可以将第一汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

汇流冷却剂流动通道还可以包括一个或多个引导构件，所述一个或多个引导构件位于第二组电池模块中的最靠近第三组电池模块的电池模块与所述壳体的内表面之间，以将第二汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

汇流冷却剂流动通道还可以包括：一个或多个第一引导构件，部分地限制位于第三组电池模块的端板与所述壳体的内表面之间的第二冷却剂流动通道，以将第一汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合；以及一个或多个第二引导构件，位于第二组中的最靠近第一组电池模块的电池模块与所述壳体的内表面之间，以将第二汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

根据实施例，提供了一种电池包，所述电池包包括：多个电池模块，至少包括第一组电池模块和第二组电池模块；入口，与电池模块的内部和外部连通；出口，其中，电池模块布置为使得第一组电池模块最靠近所述入口，第二组电池模块最靠近所述出口；一个或多个引导构件，位于第二组电池模块中的最靠近第一组电池模块的电池模块与电池包的壳体的内表面之间。

所述入口可以包括与电池模块的内部连通的主入口和与第一组电池模块的外部连通的旁路出口。

电池模块可以设置在壳体中，并且所述一个或多个引导构件可以从所述壳体的内部向电池模块延伸。

附图说明

通过参照附图详细描述示例性实施例，上述和其它特征对于本领域普通技术人员来说将变得更加清楚，在附图中：

图1示出了展示根据示例性实施例的电池包的透视图。

图2示出了展示根据图1的示例性实施例的电池包的分解透视图。

图3示出了展示根据图1的示例性实施例的电池包的冷却剂的流动的图。

图4示出了展示根据图1的示例性实施例的电池包中的电池模块之间的间隔的图。

图5示出了根据图1的示例性实施例的电池包的主视图。

图6示出了展示根据另一示例性实施例的电池包的图。

图7示出了展示根据另一示例性实施例的电池包的图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例，然而，示例实施例可以以不同的形式实施，而不应该解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把范围充分传达给本领域技术人员。

在附图中，为了示出的清晰，可以夸大层和区域的尺寸。相似的标号始终表示相似的元件。

图1是示出根据示例性实施例的电池包的透视图，图2是示出根据示例性实施例的电池包的分解透视图。图3是示出根据图1的示例性实施例的电池包的冷却剂的流动的图。

参照图1和图2，根据本示例性实施例的电池包可以包括沿着第一方向布置的电池模块100、200、300和400。

第一电池模块100可以包括沿着第二方向布置的多个电池单元10、设置在所述多个电池单元10的两端处的端板110以及设置在所述多个电池单元10的顶部上的顶盖130，第二方向可以垂直于或者正交于第一方向。如上所述构造的第一电池模块100和与第一电池模块100相邻的第二电池模块200可以以预定间隔设置，使得第一电池模块100和第二电池模块200的电池单元10的侧面彼此面对。可以设置与第二电池模块200相邻的第三电池模块300和第四电池模块400，使得第三电池模块300和第四电池模块400的电池单元10的侧面彼此面对。参照图3，电池模块100、200、300、400可以至少被称作第一组电池模块100、200以及第二组电池模块300、400。尽管示出了四个电池模块100、200、300、400，但是应该理解，可以改变电池模块的数量和电池模块的组的数量。

在典型的电池包中，提供到其中设置有电池模块的壳体的入口的冷却剂可以穿过多个电池模块的中心部分，并且可以降低最靠近入口的电池模块的温度。然而，穿过远离入口设置的电池模块的冷却剂将已经穿过了靠近入口的电池模块并且从靠近入口的电池模块吸收了热，所以所述冷却剂的温度将已经预先升高了。因此，会难以降低距离入口较远的电池模块的温度。

因此，为了补偿靠近入口的电池模块和距离入口较远的电池模块之间的温度偏差，可以通过操作风扇来增加针对距离入口较远的电池模块的冷却剂的流量。然而，所述风扇的操作会劣化风扇和电池包的寿命。

本实施例通过提供包括相对电池模块的第一冷却剂流动通道P1、第二冷却剂流动通道P2和汇流冷却剂流动通道P3，可以解决距离入口较近和距离入口较远的电池模块的不平衡冷却的问题以及由于过度使用导致的风扇劣化的问题。

第一冷却剂流动通道P1可以设置为穿过第一组电池模块100、200和第二组电池模块300、400。第二冷却剂流动通道P2可以沿着第一组电池模块100、200的外部设置。汇流冷却剂流动通道P3可以设置在第一组电池模块100、200的下游，并且可以将第二冷却剂流动通道P2与第一冷却剂流动通道P1汇合。按照这种方式，冷却剂中的一些部分可以提供到第二组电池模块300、400，而没有穿过第一组电池模块100、200并且没有被第一组电池模块100、200加热。

壳体700可以围绕电池模块100、200、300、400。壳体700的内侧可以设置有引导构件530和密封构件540。容纳多个电池模块100、200、300、400的壳体700可以包括设置在与第一电池模块100的一侧对应的表面700a上的主入口510和旁路入口520。另外，在壳体700中，面对主入口510和旁路入口520的相对表面700b(即，与第四电池模块400的一侧对应的表面700b)可以设置有出口550。在这种构造中，主入口510可以通过第一冷却剂流动通道P1向多个电池模块100、200、300、400的中心部分提供冷却剂，旁路入口520可以通过第二冷却剂流动通道P2向第一电池模块100和第二电池模块200的两端提供冷却剂，此后，将冷却剂提供到第三电池模块300和第四电池模块400的中心部分。

更详细地讲，能够控制被引入到旁路入口520的冷却剂的流动的引导构件530可以设置在壳体700内。引导构件530可以引导提供到旁路入口520的通过第二冷却剂流动通道P2沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端的冷却剂，以进入汇流冷却剂流动通道P3，从而在第三电池模块300和第四电池模块400的中心部分中与第一冷却剂流动通道P1汇合。

为此，引导构件530可以设置在第三电池模块300的两端与壳体700的内表面之间。引导构件530可以设置为封闭第三电池模块300的两端与壳体700的内表面之间的空间。

因此，被提供到旁路入口520的第二冷却剂流动通道P2中的冷却剂没有穿过第一电池模块100和第二电池模块200的中心部分，而是沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端穿过。然后，引导构件530封闭第三电池模块300与壳体700的内表面之间的空间，因此，冷却剂的流动转向通过汇流冷却剂流动通道P3到第三电池模块300的中心侧。因此，相对低温度的冷却剂可以被提供到第三电池模块300和第四电池模块400的中心部分，从而降低了第三电池模块300和第四电池模块400的温度并且避免了风扇的过度使用和劣化。

当冷却剂穿过第一电池模块100和第二电池模块200时，从主入口510提供到第一冷却剂流动通道P1的冷却剂和从旁路入口520提供到第二冷却剂流动通道P2的冷却剂不混合。密封构件540可以在电池模块的两端处设置在第一电池模块100和第二电池模块200之间。密封构件540可以由海绵、橡胶等制成。因此，提供到主入口510并且沿着第一冷却剂流动通道P 1穿过第一电池模块100和第二电池模块200的中心部分的冷却剂以及被提供到旁路入口520并且沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端穿过第二冷却剂流动通道P2的冷却剂可以保持分开。

另外，在被提供到旁路入口520的冷却剂通过汇流冷却剂流动通道P3被转向到第三电池模块300的中心侧之后，可以防止组合后的冷却剂排放到第三电池模块300和第四电池模块400的端部。密封构件540可以在电池模块的两端处设置在第三电池模块300和第四电池模块400之间以及第四电池模块400和壳体700的其中设置有出口550的侧面700b之间。

因此，可以减小在主入口510和旁路入口520附近设置的第一电池模块100和第二电池模块200与远离主入口510和旁路开口520设置的第三电池模块300和第三电池模块400之间的温度偏差。

在下文中，将把作为电池模块的第一电池模块100作为示例进行简要描述。

可以通过沿着第二方向排列多个电池单元100来形成第一电池模块100。可以通过将电极组件和电解质容纳在壳体中，然后用盖板密封壳体来制造电池单元10。正极端子11和负极端子12以及设置在端子11和12之间的排气口可以设置在盖板上。另外，电极组件可以被构造为具有正极板和负极板以及设置在这些板之间的分隔件。在这种构造中，正极板可以连接到正极端子11，负极板可以连接到负极端子12，从而将电极组件与电解质的电化学反应产生的能量传递到外部。另外，排气口可以作为将电池单元10内部产生的气体排放到外部的通道。

可以排列电池单元10，使得电池单元10的宽表面彼此面对。另外，两个相邻电池单元10的正极端子11和负极端子12可以经过汇流条彼此电连接。汇流条可以设置有孔，正极端子11和负极端子12可以穿过所述孔，可以通过例如螺母等的构件来固定连接穿过所述孔的端子11和12的汇流条。

此外，多个电池单元10的两端可以设置有一对端板110，多个电池单元10的顶部可以设置有顶板，多个电池单元10的底部可以设置有底板。另外，顶板的顶部还可以设置有顶盖130。

一对端板110均可以设置为接触电池单元10中的位于最外部分处的端部的电池单元，从而朝向内侧按压多个电池单元10。在这种情况下，通过所述一对端板10、顶板和底板支撑的多个电池单元10可以串联连接，从而正极端子11和负极端子12彼此交替地排列。电池单元10可以沿着第二方向彼此分开，从而第一冷却剂通道P1可以穿过相邻的电池单元10之间。

如上所述构造的每个电池模块100、200、300和400可以被容纳在壳体700中，并且可以通过紧固构件连接到相邻的电池模块100、200、300和400中的每个。

设置在第一电池模块100和第二电池模块200的两端处的每个端板110和210的侧部可以垂直弯折，并且每个端板110和210的侧部的部分均可以设置有侧面紧固部分112和212。第一电池模块100的侧面紧固部分112可以通过紧固构件与第二电池模块200的侧面紧固构件212紧固。在这种情况下，每个侧面紧固部分112和212可以设置在端板110和210的顶部和底部上，并且电池模块与端板之间的间隙可以形成第二冷却剂通道P2，被提供到旁路入口520的冷却剂通过第二冷却剂流动通道P2沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端运动。

另外，如上所述彼此紧固的电池模块100、200、300和400可以插入到壳体700中。在这种情况下，每个电池模块100、200、300和400可以通过紧固构件被紧固到壳体700的底表面700e。将第一电池模块100和第二电池模块200作为示例进行描述，每个端板110和210的底部可以垂直弯折并且可以包括底部紧固部分111和211，底部紧固部分111和211设置为与壳体700的底表面700e水平地设置。因此，每个电池模块100、200、300和400的底部紧固部分111和211可以通过紧固构件紧固到壳体700。在这种情况下，紧固构件可以包括螺栓或双头螺栓。

参照图3，壳体700的一个表面可以设置有主入口510和旁路入口520，主入口510向第一冷却剂流动通道P1(例如，向第一电池模块100的中心部分)提供冷却剂，旁路开口520向第二冷却剂流动通道P2(例如，沿着第一电池模块100的两端)提供冷却剂。当向主入口510和旁路入口520提供冷却剂时，一部分冷却剂可以穿过中心部分，一部分冷却剂可以沿着第一电池模块100的两端穿过。

首先，描述穿过主入口510的冷却剂的流动，冷却剂可以经过第一冷却剂流动通道P1穿过第一组电池模块和第二组电池模块排放到出口550。例如，冷却剂可以经过第一电池模块100的中心部分穿过第二电池模块200、第三电池模块300和第四电池模块400的中心部分。

另外，描述穿过旁路入口520的冷却剂的流动，冷却剂可以沿着第一组电池模块100、200的外部经过第二冷却剂流动通道P2穿过。例如，冷却剂可以经过第二冷却剂流动通道P2沿着第一电池模块100和第二电池模块200的端部穿过。此后，穿过旁路入口520的冷却剂不沿着第二组电池模块的外部穿过。例如，所述冷却剂不沿着第三电池模块300的端部穿过。而是，所述冷却剂被设置在第一组电池模块100、200的下游(例如，第三电池模块300和壳体700的内表面之间)的引导构件530引导穿过汇流冷却剂流动通道P3。在汇流冷却剂流动通道P3中，所述冷却剂可以与第一冷却剂流动通道P1汇合。例如，所述冷却剂可以被引导构件530引入到第三电池模块300的中心部分。然后，所述冷却剂可以经过第三电池模块300的中心部分穿过第四电池模块400的中心部分被排放到出口550。

所述冷却剂的流动可以显著改善每个电池模块100、200、300和400之间的温度差和压力差。即，在现有技术中，由于没有形成旁路开口520，所以被提供到主入口的冷却剂顺序穿过第一电池模块、第二电池模块、第三电池模块和第四电池模块。在这种情况下，穿过远离主入口设置的第三电池模块和第四电池模块的冷却剂的温度会非常高，结果，冷却效率会被劣化，并且电池单元10之间的温度偏差会是大的。

然而，根据本示例性实施例的电池包可以设置有旁路入口520以及第二冷却剂流动通道P2和汇流冷却剂流动通道P3。因此，与被提供到主入口510的冷却剂分开地提供到旁路入口520的冷却剂没有穿过具有高温的第一电池模块100和第二电池模块200的中心部分。因此，通过将具有低温的冷却剂引入到第三电池模块300和第四电池模块400，可以将每个电池模块100、200、300和400之间的温度偏差明显减小。

图4是示出根据本示例性实施例的电池包中的电池模块之间的间隔的图。

参照图4，电池模块200和第三电池模块300之间的间隔d2可以形成为比第一电池模块100和第二电池模块200之间的间隔d1宽，其中，密封构件540设置在间隔d1中，引导构件530设置在第三电池模块300的两端与壳体700的内表面之间。另外，第二电池模块200和第三电池模块300之间的间隔d2可以形成为比第三电池模块300和第四电池模块400之间的间隔d3宽。

在这种构造中，作为示例，第二电池模块200和第三电池模块300之间的间隔可以为15mm至25mm，第一电池模块100和第二电池模块200之间的其中形成有密封构件540的间隔以及第三电池模块300和第四电池模块400之间的间隔可以为5mm至10mm。

因此，被提供到旁路入口520的冷却剂可以沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端穿过，使得所述冷却剂可以被顺利地引导到第二电池模块200和第三电池模块300之间。此后，从旁路入口520提供的冷却剂可以与从主入口510提供的冷却剂汇合，以与穿过第一电池模块100和第二电池模块200的中心部分的冷却剂一起被引入到第三电池模块300的中心部分。

图5是根据本示例性实施例的电池包的主视图。

参照图5，电池包的前表面可以设置有主入口510和旁路入口520。被提供到主入口510的冷却剂可以在第一冷却剂流动通道P1中朝向第一电池模块100的中心部分提供。在这种情况下，阻挡件150可以设置在每个电池单元10之间。阻挡件150在电池单元10之间形成预定空间，以提供冷却剂可以穿过的通道。

此外，从旁路入口520提供的冷却剂可以在第二冷却剂流动通道P2中朝向第一电池模块100的两端提供。在这种情况下，第一电池模块100和第二电池模块200的两端可以在每个侧面紧固部分112和212之间设置有空间(见图2)。因此，提供到旁路入口520的冷却剂可以沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端顺利穿过。

表1示出了根据示例性实施例的基于是否存在旁路入口520，针对冷却剂的每种流量的电池单元之间的最大温度差与第一目标值之间的差，以及电池单元与电池单元周围之间的最大温度差与第二目标值之间的差。

表1

从表1可以认识到，期望将设置在电池模块中的电池单元之间的最大温度差控制为预定的目标值或者更小。还期望的是将电池单元与电池单元周围之间的最大温度差控制为预定的目标值或者更小。首先，描述没有形成旁路入口(“旁路入口(X)”)的情况，当以1.5A提供冷却剂的流量时，电池单元之间的最大温度差大于第一目标值3.2℃。另外，电池单元和电池单元周围之间的最大温度差大于第二目标值4.2℃，因此不满足电池包中期望的规格。

另外，当没有形成旁路入口并且冷却剂的流量分别增加到3A和4A时，电池单元与电池单元周围的最大温度差低于第二目标值0.3℃或1.8℃，因此满足规格。然而，电池单元之间的最大温度差高于第一目标值1.3℃或0.4℃，因此不满足规格。

描述安装有根据示例性实施例的旁路入口的情况(“旁路入口(O)”)，当以2A提供冷却剂的流量时，电池单元之间的最大温度差低于第一目标值0.6℃。另外，可以认识到，电池单元与电池单元周围之间的最大温度差低于第二目标值1.9℃，因此满足电池包中需要的规格。

即，可以认识到，与没有形成旁路入口的情况相比，在形成旁路入口的情况下，即使以较低的流量提供冷却剂，也示出了满足电池包所期望规格的结果。

图6是示出根据另一示例性实施例的电池包的图。

参照图6，多个电池模块还可以包括位于第一组100、200与第二组之间的第三组电池模块300、400。例如，六个电池模块100、200、300、400、500和600可以容纳在壳体700中。在这种构造中，为了补偿每个电池模块100、200、300、400、500和600之间的温度差，第一冷却剂流动通道P1可以另外穿过第三组电池模块300、400，第二冷却剂流动通道P2可以另外在第三组电池模块300、400的端板110与壳体700的内表面之间延伸。汇流冷却剂流动通道P3可以包括在第一组电池模块100、200和第三组电池模块300、400之间将第二冷却剂流动通道P2与第一冷却剂流动通道P 1汇合的第一汇流冷却剂流动通道P3a，以及在第三组电池模块300、400与第二组电池模块500、600之间将第二冷却剂流动通道P2与第一冷却剂流动通道P1汇合的第二汇流冷却剂流动通道P3b。

壳体700可以设置有台阶部分560和引导构件530。台阶部分560和引导构件530均可以用来控制从旁路入口520提供的冷却剂的流动。在这种情况下，台阶部分560可以设置在第二电池模块200和第三电池模块300之间，引导构件530可以设置在第五电池模块500与壳体700之间。

控制从旁路入口520提供的具有低温的冷却剂的流动的台阶部分560均可以设置在以两个为单位的电池模块100、200、300、400、500和600之间，或者引导构件530可以设置在电池模块300和/或电池模块500与壳体700之间。在这种情况下，每个电池模块100、200、300、400、500和600之间优选的温度差可以为大约4℃至5℃。在这种情况下，为了将每个电池模块100、200、300、400、500和600之间的温度差保持在大约4℃至5℃，而不使用风扇，期望以两个为单位控制电池模块100、200、300、400、500和600之间的冷却剂的流动。

即，即使在冷却剂的低流量的情况下，为了控制冷却剂的流动，在每个电池模块100、200、300、400、500和600之间提供优选温度差，也期望以两个为单位在电池模块100、200、300、400、500和600之间形成台阶部分560，或者引导构件530可以设置在电池模块300和/或电池模块500与壳体700之间。

在根据本示例性实施例的电池包中，台阶部分560可以设置在位于第一组100、200和第三组300、400之间的壳体700中，例如，可以设置在第二电池模块200和第三电池模块300之间的壳体700中。此外，引导构件530可以设置在第五电池模块500的两个端板110与壳体700的内表面之间。

台阶部分560可以将提供到旁路入口520并且例如沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端通过第二冷却剂流动通道P2的冷却剂引入到第一组电池模块100、200和第三组电池模块300、400之间的第一汇流冷却剂流动通道P3a，以与第一冷却剂流动通道P1中的冷却剂汇合。例如，台阶部分560可以将来自第二冷却剂流动通道P2的冷却剂引导到第三电池模块300和第四电池模块400的中心部分中。

在这种情况下，台阶部分560可以倾斜地形成，使得壳体700的宽度逐渐变窄。因此，壳体700的位于台阶部分560的下游的宽度W2可以形成为比壳体的位于台阶部分560的上游的宽度W1窄。台阶部分560可以形成为使得第三电池模块300的外部和壳体700之间的第二冷却剂流动通道P2变窄。穿过第一组电池模块100、200中的第二冷却剂流动通道P2的冷却剂的一部分可以继续穿过第三组电池模块300、400中的第二冷却剂流动通道P2，穿过第一组电池模块100、200中的第二冷却剂流动通道P2的冷却剂的另一部分可以进入第一汇流冷却剂流动通道P3a。例如，沿着第一电池模块100和第二电池模块200的外部穿过的冷却剂的一部分可以被引入到第三电池模块300的外部，并且剩余的冷却剂可以被引导到第三电池模块300的中心部分。

穿过第三组电池模块300、400中的第二冷却剂流动通道P2的部分冷却剂可以接着穿过第三组电池模块300、400与第二组电池模块500、600之间的第二汇流冷却剂流动通道P3b，以与第二组电池模块500、600中的第一冷却剂流动通道P1汇合。例如，沿着第三电池模块300的外部穿过的冷却剂可以沿着第四电池模块400的两端穿过。所述冷却剂可以通过第二汇流冷却剂流动通道P3b被设置在第五电池模块500的外部和壳体700的内表面之间的引导构件530引入到第五电池模块500的中心部分。在这种情况下，引导构件530可以设置为将第五电池模块500的外部和壳体700的内表面之间密封。

此后，来自第四电池模块400的两端并且通过第二汇流冷却剂流动通道P3b引导到第五电池模块500的中心部分中的冷却剂与从主入口510通过第一冷却剂流动通道P1提供的冷却剂或者与从第一汇流冷却剂流动通道P3a提供的冷却剂汇合，以穿过第六电池模块600的中心部分。然后，冷却剂可以被排放到出口550。

除了第一汇流冷却剂流动通道P3a和第二汇流冷却剂流动通道P3b汇合的位置之外，可以防止从主入口510提供到第一冷却剂流动通道P1的冷却剂与从旁路入口520提供到第二冷却剂流动通道P2的冷却剂混合。为此，密封构件540还可以在电池模块100、200的两端处设置在第一电池模块100和第二电池模块200之间、在电池模块300、400的两端处设置在第三电池模块300和第四电池模块400之间、在电池模块500、600的两端处设置在第五电池模块500和第六电池模块600之间、设置在第六电池模块600与壳体700的设置有出口550的内表面之间。

每个电池模块100、200、300、400、500和600中的相邻的电池模块之间的间隔可以形成为不同的，以使从旁路入口520提供的冷却剂更顺利地移动，从而被引入到第三电池模块300的中心部分，并且使穿过第四电池模块400的两端的冷却剂被引入到第五电池模块500的中心侧。

即，第一电池模块100和第二电池模块200之间的间隔d4、第三电池模块300和第四电池模块400之间的间隔d6以及第五电池模块500和第六电池模块600之间的间隔d8可以形成为相同的。然而，第二电池模块200和第三电池模块300之间的间隔d5与第四电池模块400和第五电池模块500之间的间隔d7可以形成为大于d4、d6和d8。

尽管本示例性实施例中未示出，但是台阶部分560可以形成为封闭特定电池模块的两端与壳体700的内表面之间，使得台阶部分560可以执行与引导构件530的功能相同的功能。

图7是示出根据另一示例性实施例的电池包的图。

参照图7，六个电池模块100、200、300、400、500和600可以容纳在壳体700中。在这种构造中，为了补偿每个电池模块100、200、300、400、500和600之间的温度差，壳体700可以设置有第一引导构件530a和第二引导构件530b。

第一引导构件530a和第二引导构件530b均用来控制从旁路入口520提供的冷却剂的流动，具体地，用来引导冷却剂从第二冷却剂流动通道P2到第一汇流冷却剂流动通道P3a或第二汇流冷却剂流动通道P3b的流动。第一引导构件530a可以设置在第三电池模块300与壳体700之间。第二引导构件530b可以设置在第五电池模块500与壳体700之间。

第一引导构件530a在第三电池模块的两端处设置在第三电池模块300和壳体700的内表面之间，并且仅部分地阻挡第二冷却剂流动通道P2。因此，从旁路入口520提供的冷却剂中的通过第二冷却剂流动通道P2沿着第一电池模块100和第二电池模块200的两端的部分可以通过第一汇流冷却剂流动通道P3a被引入到第三电池模块300的中心部分。剩余的冷却剂可以继续在第二冷却剂流动通道P2中，以被引入到第三电池模块300的两端。即，引导构件530a可以形成为部分地封闭第三电池模块300的两端和壳体700之间的部分。

此外，通过第二冷却剂流动通道P2沿着第四电池模块400的两端穿过的冷却剂可以通过第二汇流冷却剂流动通道P3b被第二引导构件530b引导到第五电池模块500的中心部分，其中，第二引导构件530b在第五电池模块500的两端和壳体700的内表面之间形成阻挡件。然后，所述冷却剂穿过第六电池模块600的中心部分，此后所述冷却剂可以排放到出口550。

从主入口510提供的冷却剂通过第一冷却剂流动通道P1穿过电池模块100、200、300、400、500和600的中心部分，然后可以排放到出口550。

除了被第一汇流冷却剂流动通道P3a和第二汇流冷却剂流动通道P3b引导的情况除外，可以防止从主入口510和旁路入口520提供的冷却剂混合。为此，密封构件540还可以设置在第一电池模块100和第二电池模块200之间的两端处、第三电池模块300和第四电池模块400之间的两端处、第五电池模块500和第六电池模块600之间的两端处以及第六电池模块600和壳体700的设置有出口550的内表面之间。

如上所述，从主入口510提供的冷却剂可以冷却第一电池模块100和第二电池模块200。另外，从旁路入口520提供的冷却剂可以被顺序引入到第三电池模块300、第四电池模块400、第五电池模块500和第六电池模块600的中心部分，而不穿过第一电池模块100和第二电池模块200的中心部分。因此，从旁路入口520提供的冷却剂可以冷却第三电池模块300、第四电池模块400、第五电池模块500和第六电池模块600。在这种情况下，每个电池模块100、200、300、400、500和600之间的间隔可以形成为不同的。

通过总结和回顾的方式，高输出、大容量的电池包在充电和放电过程中会产生大量的热。因此，期望的是具有可以容易地排放从每个电池单元产生的热的电池包。另外，期望电池包内的电池单元的安装位置之间的温度差不大。

当从电池包散热不好时，在每个电池单元之间会存在温度偏差，从而劣化了充电和放电效率。另外，电池包中的温度会由于从电池单元产生的热而升高，结果，电池包的性能会劣化。在较差的情况下，会增加爆炸的风险。

根据这里公开的实施例的电池包可以通过将预定流量的冷却剂旁路到电池包的入口侧的侧面来将电池包之间的温度差和压力差最小化。可以通过即使在小流量的冷却剂时减少由于电池单元之间的温度差和压力差的提高引起的风扇运行来延长电池包的寿命和冷却电池包的风扇的寿命。

这里已经公开了示例实施例，尽管使用了特定术语，但是特定术语仅是从总体上和描述性的含义上来使用并进行解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，对于提交的本申请，如本领域普通技术人员将清楚的，除非另外特别说明，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者可以与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件结合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求提出的精神和范围的情况下，可以进行各种形式和细节上的改变。

Claims

1.一种电池包，所述电池包包括：

多个电池模块，所述多个电池模块至少包括第一组电池模块和第二组电池模块；

第一冷却剂流动通道，穿过第一组电池模块和第二组电池模块；

第二冷却剂流动通道，沿着第一组电池模块的外部；以及

汇流冷却剂流动通道，与第一冷却剂流动通道连接，所述汇流冷却剂流动通道设置在第一组电池模块的下游，所述汇流冷却剂流动通道将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

2.根据权利要求1所述的电池包，所述电池包还包括围绕所述多个电池模块的壳体，所述壳体包括用于冷却剂介质的入口和出口，其中，电池模块布置在所述壳体中，使得第一组电池模块最靠近所述入口，第二组电池模块最靠近所述出口。

3.根据权利要求2所述的电池包，其中，所述入口包括连接到第一冷却剂流动通道的主入口和连接到第二冷却剂流动通道的旁路入口。

4.根据权利要求2所述的电池包，其中，电池模块沿着第一方向布置在所述壳体的入口和出口之间。

5.根据权利要求4所述的电池包，其中，电池模块均包括沿着与第一方向垂直并交叉的第二方向堆叠并分隔开的多个电池单元以及设置在电池单元的沿着第二方向的相对端处的端板。

6.根据权利要求5所述的电池包，其中，第二冷却剂流动通道位于第一组电池模块的端板和所述壳体的内表面之间。

7.根据权利要求6所述的电池包，其中，多个电池模块沿着第一方向彼此分隔开。

8.根据权利要求7所述的电池包，其中，一个或多个密封构件设置在第一组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道和第二冷却剂流动通道彼此密封，并且设置在第二组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道与第二组电池模块的外部密封。

9.根据权利要求8所述的电池包，其中，所述汇流冷却剂流动通道包括一个或多个引导构件，所述一个或多个引导构件位于第二组中的最靠近第一组电池模块的电池模块与所述壳体的内表面之间，以将汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

10.根据权利要求8所述的电池包，其中：

第一组电池模块和第二组电池模块中的电池模块沿着第一方向彼此分隔开一个预定距离，

第一组电池模块与第二组电池模块沿着第一方向彼此分隔开另一预定距离，以及

所述另一预定距离大于所述一个预定距离。

11.根据权利要求7所述的电池包，其中：

多个电池模块还包括位于第一组电池模块和第二组电池模块之间并且与第一组电池模块和第二组电池模块一起布置的第三组电池模块，

第一冷却剂流动通道另外穿过第三组电池模块，

第二冷却剂流动通道另外在第三组电池模块的端板和所述壳体的内表面之间延伸，以及

所述汇流冷却剂流动通道包括：

第一汇流冷却剂流动通道，在第一组电池模块和第三组电池模块之间将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合；以及

第二汇流冷却剂流动通道，在第三组电池模块和第二组电池模块之间将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

12.根据权利要求11所述的电池包，其中：

第一组电池模块、第二组电池模块和第三组电池模块中的电池模块沿着第一方向彼此分开一个预定距离；

电池模块的组沿着第一方向彼此分开另一预定距离；

所述另一预定距离大于所述一个预定距离。

13.根据权利要求11所述的电池包，其中，一个或多个密封构件设置在第一组电池模块之间以及第三组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道与第二冷却剂流动通道密封，并且设置在第二组电池模块之间，以将第一冷却剂流动通道与第二组电池模块的外部密封。

14.根据权利要求13所述的电池包，其中，汇流冷却剂流动通道包括位于第一组电池模块和第三组电池模块之间的台阶部分，使得第三组电池模块的端板与所述壳体的内表面之间的距离小于第一组电池模块的端板与所述壳体的内表面之间的距离。

15.根据权利要求14所述的电池包，其中，所述台阶部分将第一汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

16.根据权利要求14所述的电池包，其中，汇流冷却剂流动通道还包括一个或多个引导构件，所述一个或多个引导构件位于第二组中的最靠近第三组电池模块的电池模块与所述壳体的内表面之间，以将第二汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

17.根据权利要求13所述的电池包，其中，汇流冷却剂流动通道还包括：

一个或多个第一引导构件，部分地限制位于第三组电池模块的端板与所述壳体的内表面之间的第二冷却剂流动通道，以将第一汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合；以及

一个或多个第二引导构件，位于第二组电池模块中的最靠近第一组电池模块的电池模块与所述壳体的内表面之间，以将第二汇流冷却剂流动通道引导为将第二冷却剂流动通道与第一冷却剂流动通道汇合。

18.一种电池包，所述电池包包括：

多个电池模块，至少包括第一组电池模块和第二组电池模块；

入口，与电池模块的内部和外部连通；

出口，其中，电池模块布置为使得第一组电池模块最靠近所述入口，第二组电池模块最靠近所述出口；

一个或多个引导构件，位于第二组电池模块中的最靠近第一组电池模块的电池模块与电池包的壳体的内表面之间。

19.根据权利要求18所述的电池包，其中，所述入口包括与电池模块的内部连通的主入口和与第一组电池模块的外部连通的旁路出口。

20.根据权利要求18所述的电池包，其中，电池模块设置在壳体中，并且所述一个或多个引导构件从所述壳体的内部向电池模块延伸。