CN104471784B - 电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种通过相对简单的结构的冷媒流路使冷媒与冷却板的导热良好,使冷却板的温度分布更均匀,使多个单电池的温度均匀的电池组件结构。本发明的电池组件(100)具有多个电池(10)、冷却板(1)、在冷却板的内部形成的流路部(2),流路部2具有在多个电池(10)的排列方向上延伸的第一流路部(2A)、在与第一流路部(2A)之间隔着第一分隔壁部(3A)平行地沿着排列方向延伸的第二流路部(2C)、使第一流路部(2A)的排列方向一侧的端部与第二流路部(2C)的排列方向一侧的端部之间连通并使第一流路部(2A)和第二流路部(2C)中的冷媒的流动方向反转的第一连通部(2B)。

Description

电池组件
技术领域
[0001]本发明涉及将多个能够充放电的单电池连接起来构成的电池组件。
背景技术
[0002]在混合动力车、电动车等中作为电源装置搭载的电池组件例如通过将锂离子二次电池、镍氢二次电池、镍镉二次电池等多个单电池连接起来构成。电池组件的充放电电流一般较大,各单电池的发热量也增大,结果是,单电池自身的温度上升也增大。从电池寿命的观点出发,优选尽可能减小单电池的温度上升,需要迅速地冷却。
[0003]使多个单电池迅速冷却的方法,有使用液体冷媒的方法。例如,已知在具有冷媒的流路的冷却板的一面上隔着绝缘片使多个单电池以能够冷却的方式结合排列,对冷却板供给冷媒使各单电池冷却的方法(例如参考专利文献I)。或者,还已知有用由叠层膜形成冷媒流路而容易制造且轻量的具有分隔壁的薄型流路成型体进行冷却的方法(例如参考专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006] 专利文献I:日本特开2010-62130号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2004-207458号公报
发明内容
[0008]发明想要解决的技术问题
[0009]但是,如专利文献I中记载的冷媒通路那样截面固定并且直线状地延伸的冷媒通路的情况下,冷媒通路内的冷媒流是均匀的,导热较小,此外,在冷却板的冷媒的流动方向上容易形成温度分布,难以充分确保电池组件内的各单电池的温度均匀性。
[0010]本发明的目的在于对上述现有技术进行改善,提供这样一种紧凑型的电池组件,其通过相对简单的结构的冷媒流路使冷媒与冷却板的导热良好,使冷却板的温度分布更均匀,使多个单电池的温度均匀,从而促进单电池的充放电引起的各单电池的温度上升的减少和均匀化,减少电池之间的充放电量.电池寿命的偏差,并且可靠性高。
[0011 ]用于解决问题的技术方案
[0012]为了解决上述技术问题,例如采用权利要求书中记载的结构。本发明包括多种解决上述问题的方案,列举其中一例。
[0013] —种电池组件,其包括具有用于排列该多个电池的板面的冷却板、在该冷却板的内部形成的能够使冷媒流通的流路部,上述电池组件的特征在于:流路部在冷却板的一端的大致中心部分设置有冷媒的入口,流路部具有在多个电池的排列方向上延伸的第一流路部、第二流路部、第三流路部和第四流路部,具有使第一流路部和第二流路部中的冷媒的流动方向反转的第一连通部、使第二流路部和第三流路部中的冷媒的流动方向反转的第二连通部、使第三流路部和第四流路部中的冷媒的流动方向反转的第三连通部,第一流路部与第二流路部的冷媒隔着第一分隔壁部反向流动,第二流路部与第三流路部的冷媒隔着第二分隔壁部反向流动,第一连通部与第三连通部的冷媒隔着第三分隔壁部反向流动,第四流路部与第一流路部的冷媒隔着第四分隔壁部反向流动,在冷却板的大致最外部设置有从与冷媒的入口的流动方向相反方向流出的冷媒的出口。
[0014]发明效果
[0015]根据本发明,第一流路部、第二流路部、第三流路部和第四流路部在电池的排列方向上延伸,设置有使第一流路部和第二流路部中的制冷剂的流动方向反转的第一连通部、使第二流路部和第三流路部中的制冷剂的流动方向反转的第二连通部、使第三流路部和第四流路部中的制冷剂的流动方向反转的第三连通部,因此第一流路部与第二流路部的制冷剂之间能够通过第一隔离壁部进行热交换,第二流路部与第三流路部的制冷剂之间能够通过第二隔离壁部进行热交换,第一连通部与第三连通部的制冷剂之间能够通过第三隔离壁部进行热交换,第四流路部与第一流路部的制冷剂之间能够通过第四隔离壁部进行热交换。
[0016]从而,例如冷媒从第一流路部流到第二流路部的情况下,作为下游侧的第二流路部的冷媒温度比作为上游侧的第一流路部的冷媒温度高,但是因为第一流路部与第二流路部在其间隔着第一分隔壁彼此在排列方向上延伸,所以能够使冷媒温度低的第一流路部的上游部分与冷媒温度高的第二流路部的下游部分相对,能够利用经由第一分隔壁部的热交换来减小流过第二流路部的下游部分的冷媒的温度上升。
[0017]反复进行以上的制冷剂彼此的通过隔离壁部进行的热交换直至制冷剂出口。从而,能够调整冷却板的板面的温度分布,使板面上排列的电池的温度均匀。从而,能够提供一种促进单电池的充放电引起的各电池的温度上升的减少和均匀化,减少电池间的充放电量.电池寿命的偏差,并且可靠性高的紧凑型的电池模块。此外,上述以外的技术问题、结构和效果通过以下实施方式的说明而阐明。
附图说明
[0018]图1是说明本实施方式的电池组件的冷却结构的立体图。
[0019]图2是本实施方式的冷却板的立体图。
[0020]图3是本实施方式的冷却板的内部的立体图。
[0021]图4是实施例1的冷却板的截面图。
[0022]图5是实施例2的冷却板的截面图。
[0023]图6是实施例3的冷却板的截面图。
[0024]图7是表示表示实施例1〜3的效果的分析结果的曲线图。
[0025]图8是实施例4的电池组件的侧面图。
[0026]图9是实施例5的电池组件的侧面图。
[0027]图10是实施例6的电池组件的立体图。
[0028]图1IA是实施例7的电池组件的立体图。
[0029]图1IB是实施例7的侧板的截面图。
[0030]图12是表示实施例8的电池组件的外观的立体图。
[0031]图13是表示本实施方式的电池组件的其他例子的平面图。
具体实施方式
[0032]接着,以下用附图说明本实施方式。
[0033]图1是表示本实施方式的电池组件的冷却结构的立体图,图2是本实施方式的冷却板的立体图,图3是本实施方式的冷却板的内部的立体图,图4是实施例1的冷却板的截面图。
[0034]电池组件100如图1所示,具有多个单电池10、和排列该多个单电池10的冷却板(第一冷却板)I。单电池10是例如锂离子二次电池等能够充放电的二次电池。单电池10是所谓方形的单电池,具有扁平箱形的电池容器11。电池容器11由具有横长矩形的底面部、在底面部的一对长边上分别弯折相对的一对宽幅面部、在底面部的一对短边上分别弯折相对的窄幅面部的电池桶12、和封闭电池桶12的上部开口而被激光焊接在电池桶12上的盖体13构成。
[0035]盖体13具有与电池桶12的底面部大致相同的横长矩形,在长边方向两侧分别设置有作为正极和负极的一对外部端子14、14。此外,在盖体13的长边方向中央位置,设置有在电池容器11内的压强成为规定值以上的情况下开裂而使电池容器11内的气体向外部排放的排气阀15。例如图1所示的例子中,5个单电池10按相邻的宽幅面部彼此相对的姿态排列,从冷却板I的板面Ia竖起,电池桶的底面部以能够对冷却板I的板面Ia导热的结合状态安装。
[0036]冷却板I呈具有规定的厚度的平板形状。板面Ia呈以单电池10的横向宽度以上的横向宽度在单电池10的排列方向(Y方向)上延伸的在俯视时呈大致矩形的平面形状。在冷却板I的内部,如图3所示,设置有能够使冷媒流通的流路部2。此外,在冷却板I的端面部7B上设置有用于使冷媒流入流路部2的冷媒入口 4、和用于使通过流路部后的冷媒流出的冷媒出口 5。冷媒入口4配置在端面部7B的靠横向宽度方向(X方向)中央的位置,冷媒出口 5配置在端面部7B的靠横向宽度方向外侧的位置。流路部2以使从冷却板I的冷媒入口 4流入的冷媒通过并从冷却板I的冷媒出口 5流出的方式形成流路。
[0037]冷却板I如图2所示,由容器部7和上板部6构成。上板部6例如由热导率良好的压铸招(alum1-diecast)、招、镁等金属形成。与单电池10的电绝缘性成为问题的情况下,上板部6的材料能够使用耐电压高的塑料例如聚酯、聚乙烯等。容器部7也同样能够使用热导率良好的压铸铝、铝、镁等金属和耐电压高的塑料例如聚酯、聚乙烯等。上板部6和容器部7都是金属的情况下,例如是压铸铝的情况下能够分别通过焊接而接合,但也能够通过真空炉硬钎焊等接合。上板部6是塑料、容器部7是金属的情况下,在接合面上设置适当的密封部件,例如特氟龙(注册商标)等的衬垫(pack-1n)。上板部6和容器部7两者都是塑料的情况下,也可以使用粘接剂等彼此接合。
[0038]容器部7如图3所示,呈沿着在俯视时呈大致矩形的下板7A的各端边周状连续地直立设置有端面部7B、7C、7D、7E的具有规定深度的浅盘形状。上板部6呈封闭容器部7的上部的矩形的平板形状。
[0039] 流路部2通过用分隔壁3将容器部7的内部分隔而形成。分隔壁部3具有第一分隔壁部3A、第二分隔壁部3B、第三分隔壁部3C、第四分隔壁部3D。第一分隔壁部3A、第二分隔壁部3B、第三分隔壁部3C、第四分隔壁部3D由具有规定的板厚的板状部件构成,具有下端被固定在容器部7的下板7A上、上端与上板部6的下表面抵接的高度。流路部2的截面形成矩形的流路。
[0040] 这样,通过用分隔壁部3将容器部7的内部分隔而形成流路部2,因此与以往使管弯曲而形成的方法相比能够更简单地形成,此外,还能够降低发生冷媒泄漏的可能性。
[0041]流路部2具有:沿着多个电池10的排列方向(Y方向)延伸的第一流路部2A、相对于第一流路部2A在多个电池10的横向宽度方向(X方向)一侧在与第一流路部2A之间隔着第一分隔壁部3A平行地在排列方向上延伸的第二流路部2C、和使第一流路部2A的排列方向一侧的端部与第二流路部2C的排列方向一侧的端部之间连通并使第一流路部2A和第二流路部2B中的冷媒的流动方向反转的第一连通部2B。
[0042]此外,具有:相对于第二流路部2C在横向宽度方向一侧在与第二流路部2C之间隔着第二分隔壁部3B平行地在排列方向上延伸的第三流路部2E、和使第二流路部2C的排列方向另一侧的端部与第三流路部2E的排列方向另一侧的端部之间连通并使第二流路部2C和第三流路部2E中的冷媒的流动方向反转的第二连通部2D。
[0043]此外,具有:相对于第一流路部2A在横向宽度方向另一侧在与第一流路部2A之间隔着第三分隔壁部3D平行地在排列方向上延伸的第四流路部2G、和相对于第一连通部2B在排列方向一侧在与第一连通部2B之间隔着第四分隔壁部3C在横向宽度方向上延伸、使第三流路部2E的排列方向一侧的端部与第四流路部2G的排列方向一侧的端部之间连通并使第三流路部2E和第四流路部2G中的冷媒的流动方向反转的第三连通部2F。
[0044](实施例1)
[0045]图4是实施例1的冷却板的截面图,是表示冷媒流的简图。
[0046]冷媒如图4所示,从冷媒入口4流入冷却板I的流路部2内,在流路宽度为Wl的第一流路部2A中向排列方向一侧直线前进。然后,在流路宽度为W2的第一连通部2B转向而使流动方向反转,在流路宽度为W3的第二流路部2C中向排列方向另一侧直线前进。而后,在流路宽度为W4的第二连通部2D转向而使流动方向反转,在流路宽度为W5的第三流路部2E中向排列方向一侧直线前进,在流路宽度为W6的第三连通部2F转向而使流动方向反转,在流路宽度为W7的第四流路部2G中向排列方向另一侧直线前进,从冷媒出口 5排出。
[0047]从而,若用形状来表示流动时,是大致L字形的冷媒流路连续的结构。实施例1中,将流路宽度Wl至W7设定为相同的大小。从而,在流路部2内,不存在冷媒的流速的增减,在从第一流路部2A到第四流路部2G为止的所有流路中平均流速相同。
[0048]流路部2内的冷媒的温度,在冷媒入口 4附近最低。冷媒通过单电池1的底面部和冷却板I的上板部6冷却图1所示的因充放电而发热的5个单电池10的热量,一边吸热一边流向冷媒出口 5,温度逐渐上升。
[0049]实施例1中,第一流路部2A和第二流路部2C在其间隔着第一分隔壁部3A相互平行地沿着排列方向延伸,用第一连通部2B使第一流路部2A的排列方向一侧的端部与第二流路部2C的排列方向一侧的端部之间连通并使第一流路部2A和第二流路部2C中的冷媒的流动方向反转。
[0050]关于冷媒,作为下游侧的第二流路部2C的冷媒温度比作为上游侧的第一流路部2A的冷媒温度高,但第一流路部2A与第二流路部2C在其间隔着第一分隔壁部3A彼此在排列方向上延伸,使流过第一流路部2A的冷媒的方向与流过第二流路部2C的冷媒的方向彼此成为反向。从而,能够使冷媒温度低的第一流路部2A的上游部分与冷媒温度高的第二流路部2C的下游部分相对,能够在流过第一流路部2A的冷媒与流过第二流路部2C的冷媒之间通过第一分隔壁部3A进行热交换,能够跨第一流路部2A和第二流路部2C的排列方向(在第一流路部2A和第二流路部2C的排列方向的整个跨度上)进行该热交换。从而,能够减小流过第二流路部2C的下游部分的冷媒的温度上升。
[0051 ]同样,第二流路部2C和第三流路部2E在其间隔着第二分隔壁部3B沿着排列方向延伸,用第二连通部2D使第二流路部2C的排列方向另一侧的端部与第三流路部2E的排列方向另一侧的端部之间连通并使第二流路部2C和第三流路部2E中的冷媒的流动方向反转。从而,能够使流过第二流路部2C的冷媒的方向与流过第三流路部2E的冷媒的方向彼此成为反向,使冷媒温度低的第二流路部2C的上游部分与冷媒温度高的第三流路部2E的下游部分相对,能够在流过第二流路部2C的冷媒与流过第三流路部2E的冷媒之间通过第二分隔壁部3B进行热交换,能够跨第二流路部2C和第三流路部2E的排列方向(在第二流路部2C和第三流路部2E的排列方向的整个跨度上)进行该热交换。从而,能够减小流过第三流路部2E的下游部分的冷媒的温度上升。
[0052] 此外,第一连通部2B和第三连通部2F在其间隔着第三分隔壁部3C平行地在横向宽度方向(X方向)上延伸,使流过第一连通部2B的冷媒的方向与流过第三连通部2F的冷媒的方向彼此成为反向,因此能够使冷媒温度低的第一连通部2B的上游部分与冷媒温度高的第三连通部2F的下游部分相对。从而,能够在流过第一连通部2B的冷媒与流过第三连通部2F的冷媒之间通过第三分隔壁部3C进行热交换,能够跨第一连通部2B和第三连通部2F的横向宽度方向(在第一连通部2B和第三连通部2F的横向宽度方向的整个跨度上)进行该热交换。从而,能够减小流过第三连通部2F的下游部分的冷媒的温度上升。
[0053]第四流路部2G隔着第四分隔壁部3D沿着第一流路部2A平行地在排列方向上延伸,用第三连通部2F使第四流路部2G的排列方向一侧的端部与第三流路部2E的排列方向一侧的端部之间连通并使第三流路部2E和第四流路部2G中的冷媒的流动方向反转。此外,第一流路部2A与第四流路部2G在其间隔着第四分隔壁部3D相互平行地沿着排列方向延伸。从而,能够使流过第一流路部2A的冷媒的方向与流过第四流路部2G的冷媒的方向彼此成为反向,使冷媒温度低的第一流路部2A的上游部分与冷媒温度高的第四流路部2G的下游部分相对。从而,能够在流过第一流路部2A的冷媒与流过第四流路部2G的冷媒之间通过第四分隔壁部3D进行热交换,能够跨第一流路部2A和第四流路部2G的排列方向(在第一流路部2A和第四流路部2G的排列方向的整个跨度上)进行该热交换。从而,能够减小流过第四流路部2G的下游部分的冷媒的温度上升。
[0054]实施例1中,采用温度低的冷媒与温度高的冷媒通过所有分隔壁部3A〜3D进行热交换的结构,因此能够减小冷媒的温度上升。从而,能够减小流路部2内的冷媒的温度上升,减小冷却板I的板面I a上的温度分布的偏差,使其更均匀。
[0055]关于单电池10,中心部的温度比横向宽度方向两端部的温度高,因此冷却板I具有使入口冷媒2配置在冷却板I的靠横向宽度方向大致中央的位置,使第一流路部2A和第二流路部2C以沿着单电池10的排列方向延伸的方式配置的结构,从而能够用更低温的冷媒使该多个单电池1的高温部分冷却,能够有效率地进行冷却。
[0056]冷却板I是冷媒从端面部7B的靠横向宽度方向大致中央的部分流入、一边通过分隔壁部3进行热交换一边经过冷却板I的中心部分在与冷媒入口 4的流动方向相反的方向流出的结构。从而,能够有效地使冷却板I的中心部分冷却,此外,冷却板I的端部也能够通过分隔壁部3B、3D与温度低的中心部的冷媒进行热交换。从而,能够使冷却板I的表面温度更均匀,能够使与冷却板I热接触的多个单电池10的温度均匀。由此,能够提供促进单电池10的充放电引起的各单电池的温度上升的减少和均匀化,减少电池间的充放电量.电池寿命的偏差,并且可靠性高的紧凑型的电池组件结构。
[0057]此外,实施例1中示出了在冷却板I垂直地设置有方形的单电池10的组件结构,但不受该结构限定,能够适用于能够通过本结构的冷却板与圆筒形的单电池或其他形状的电池热接触的所有结构。
[0058]例如,也可以是如图13所示,在冷却板I之上卧置方形的单电池1,宽幅面与冷却板I的板面Ia热接触的结构,由此,具有能够降低电池组件100的高度,能够实现紧凑化的效果O
[0059](实施例2)
[0060]图5是实施例2的冷却板的截面图,是表示冷媒流的简图。
[0061]实施例2中的特征在于,其结构如下:在流路部2的流路中途设置有流路截面积狭小的狭窄部分,使该狭窄部分处的冷媒流加速并且在通过狭窄部分后减速,给流过流路部2的冷媒带来使其速度反复增减的变化。
[0062]实施例2的基本结构与实施例1相同,但与实施例1的结构相比,其结构如下:第一连通部2B、第二连通部2D、第三连通部2F的各流路宽度W2、W4、W6比第一流路部2A、第二流路部2C、第三流路部2E、第四流路部2G的流路宽度W1、W3、W5、W7小,在流路宽度为W2、流路宽度为W4和流路宽度为W6的部位形成流路截面积较狭小的狭窄部分,冷媒通过该狭窄部分时流动被加速,通过后减速。
[0063 ]冷媒一边反复进行流动的加速、减速,一边使冷却板I整体沿着流动方向冷却,从冷媒出口 5排出。本实施例中,因冷媒的流速在流路宽度较窄的狭窄部分(W2、W4和W6)加速,流路部2内的导热得到改善,冷却性能得到提高。此外,其他流路宽度Wl、W3、W5和W7与实施例I同样,大小相同。
[0064]例如,第一连通部2B等的冷媒流反转的部位成为冷媒滞留的死区(dead space),在冷却板I上产生温度局部(pinpoint)升高的热点(hot spot),可能阻碍与冷却板I热接触的多个单电池1的温度均匀化。
[0065]对此,本实施例中,通过使第一连通部2B、第二连通部2D、第三连通部2F的各流路宽度W2、W4、W6比第一流路部2A、第二流路部2C、第三流路部2E、第四流路部2G的流路宽度Wl、W3、W5、W7小,使流路部2内的冷媒的流速增减,防止冷却板I上产生因冷媒的滞留引起的热点。从而,能够实现与冷却板I热接触的多个单电池1的温度均匀化。
[0066]本实施例通过采用在流路部2内交替地进行冷媒流的增速和减速的结构,能够改善流路部2内的导热。由此,能够更有效地使冷却板I的表面温度均匀化,使与冷却板I热接触的多个单电池10的温度更均匀。从而,能够提供促进单电池10的充放电引起的各单电池的温度上升的进一步减少和均匀化,进一步减少电池间的充放电量/电池寿命的偏差,并且可靠性高的紧凑型的电池组件结构。
[0067](实施例3)
[0068]图6是实施例3的冷却板的截面图,是表示冷媒流的简图。
[0069]实施例3中的特征在于,除了上述实施例2的结构以外,还采用如下结构:使流路部2的流路截面积在下游侧比上游侧狭小,使流路部2的下游侧的流动增速。
[0070]实施例3的基本结构与实施例2相同,但与实施例2的结构相比,具有如下结构:第一流路部2A的流路宽度Wl大于第二流路部2C的流路宽度W3和第三流路部2E的流路宽度W5,第四流路部2G的流路宽度W7小于第二流路部2C的流路宽度W3和第三流路部2E的流路宽度W5o
[0071 ]根据本实施例,能够使冷媒温度最高的冷媒出口 5侧的第四流路部2G处的流速增速,提高与冷媒温度最低的冷媒入口4侧的第一流路部2A的导热率,使冷媒出口 5处的冷媒的温度更低。从而,在实施例2中说明的效果以外,具有能够进一步使冷却板I的表面温度均匀化,能够使与冷却板热接触的多个单电池10的温度更均匀的效果。
[°072]通过以下分析表示本发明的效果。执行预先设定的充放电模式(pattern),对其进行三维热分析。分析使用通用的热流体软件。
[0073]对于冷却板I,准备图4、图5和图6所示的实施例1〜3的各结构的冷却板I。冷却板I的材质是耐蚀铝制的,冷却板I的大小是横向宽度(X方向)为120mm、长度(Y方向)为约200_,冷却板I的上板部6和分隔壁部3的厚度分别是3_。此外,流路高度是6_,实施例1中的流路宽度Wl至W7设定为27mm,实施例2的流路宽度W2、W4、W6设定为20mm。实施例3的流路宽度Wl设定为32mm,流路宽度W7设定为22mm,其他流路宽度与实施例2相同,在这样的条件下进行比较研究。
[0074]在冷媒(50%乙二醇水溶液)的流量是3升/分钟,冷媒的入口温度是20 V的条件下进行分析。发热量在冷却板I的上板部6上均匀地设定为约200W的输入热量。
[0075]图7表示其结果。横轴表示实施例1〜3。此处,冷却板I的温度偏差是指板面Ia(与单电池10热接触的冷却板I的表面部分)的表面最高温度(Tmax)与表面最低温度(Tmin)的温差(AT)。
[0076]根据图7可知,本发明的实施方式,即一边反复进行流动的减速.增速一边对冷却板I内在流动方向上进行冷却的冷媒流路结构(实施例2和实施例3)与以单纯的固定的流路宽度构成流路部2的实施例1相比,冷却板I的温度偏差和表面最低温度降低。从而,本分析结果表示通过在流路部2内为了使冷媒的流交替地进行增速和减速而变更流路宽度、抑制流动均匀地发展,能够改善冷却板I的导热。
[0077]由此,能够促进冷却板I在流动方向上的温度分布的均匀化,使与冷却板I热接触的多个单电池10的温度均匀。从而,具有如下效果:能够提供能够促进单电池10的充放电引起的各电池的温度上升的减少和均匀化,减少电池间的充放电量/电池寿命的偏差,并且可靠性高的紧凑型的电池组件结构。
[0078](实施例4)
[0079]图8表示实施例4的单电池组件的侧面图。
[0080]实施例4中,具有多个单电池10通过粘接剂18与冷却板I热接触的结构。粘接剂18使用热导率良好、例如为lW(m.K)以上且耐电压高、主成分由环氧(epoxy)树脂构成的粘接剂。根据实施例4,单电池10与冷却板I的热接触良好,即使在单电池10短路的情况下也能够提高组件100的可靠性。此外,代替粘接剂18,通过耐电压高的导热塑料与单电池10热接触的结构也具有同样的效果,具有能够在此前的实施效果以外进一步提高可靠性的效果。[0081 ](实施例5)
[0082]图9表示实施例5的电池组件的侧面图。
[0083]实施例5表示为了使多个单电池10的温度更均匀而使来自单电池10的自然散热的状态在各单电池10之间相同的结构。实施例5中,在实施例4的结构以外,还在各单电池10之间设有例如相同厚度的树脂性的间隔物(spaCer)16。此外,设置有用于将由各单电池10和间隔物16形成的电池组从排列方向两侧夹持固定的例如金属制的一对端板17、17。从而,本实施例中能够使单电池10的发热量中自然散热的条件也相同,在上述各实施例以外,具有能够使多个单电池1的温度更加均匀化的效果。
[0084](实施例6)
[0085]图10是表示实施例6的电池组件的立体图。
[0086]实施例6的基本结构与实施例1相同,但具有进而在各单电池10的两端设置有一对第二冷却板21,与各单电池10的窄幅面部热接触的结构。第二冷却板21中,其下端也与冷却板I的板面Ia热接触,具有与单电池1的盖体13大致相同的高度。第二冷却板21由例如铝合金等导热性高的金属材料等构成的具有规定的厚度的板状部件构成。
[0087]实施例6中,通过来自冷却板I的导热使各第二冷却板21冷却,通过各第二冷却板21使各单电池10间接地冷却。此外,能够与实施例5同样地设置间隔物16和端板17,使热接触条件更加良好。从而,在上述各实施例的效果以外,还具有能够使多个单电池10的温度更加均匀化的效果。
[0088](实施例7)
[0089]图1lA是表示实施例7的电池组件的立体图,图1lB是第二冷却板的截面图。
[0090]本实施例中的特征在于,结构如下:在实施例6中的一对第二冷却板21,与冷却板I同样地设置有使冷媒流通的流路部2。
[0091]第二冷却板21在端面部7B的靠电池高度方向上部的位置设置有冷媒入口 22,在靠电池高度方向中央的位置设置有冷媒出口 23。冷媒入口 22与第四流路部2G连通,冷媒出口23与第一流路部2A连通。流路部2中,第四流路部2G被配置在电池高度方向上侧,第三流路部2E被配置在电池高度方向下侧(冷却板21侧)。
[0092]冷媒从冷媒入口22流入第二冷却板21的流路部2内,在第四流路部2G中向排列方向一侧直线前进。然后,在第三连通部2F转向而使流动方向反转,在第三流路部2E中向排列方向另一侧直线前进。
[0093]然后,在第二连通部2D转向而使流动方向反转,在第二流路部2C中向排列方向一侧直线前进,在第一连通部2B转向而使流动方向反转,在第一流路部2A中向排列方向另一侧直线前进并从冷媒出口 23排出。
[0094] 流路部2的结构如下:第一连通部2B、第二连通部2D、第三连通部2F的各流路宽度W2、W4、W6小于第一流路部2A、第二流路部2C、第三流路部2E、第四流路部2G的流路宽度W1、W3、W5、W7,在流路宽度为W2、流路宽度为W4和流路宽度为W6的部位形成流路截面积狭小的狭窄部分,冷媒通过该狭窄部分时流动增速、通过后减速。
[0095 ]冷媒一边反复进行流动的增速/减速,一边对冷却板I整体沿着流动方向进行冷却,从冷媒出口 23排出。本实施例中,因冷媒的流速在流路宽度较窄的狭窄部分(W2、W4和W6)增速,流路部2内的导热改善,冷却性能提高。此外,其他流路宽度Wl、W3、W5和W7的大小相同。
[0096]根据实施例7,能够向第二冷却板21的冷媒入口 22导入与冷却板I的冷媒温度相同的冷媒,使各单电池10的两侧的面冷却。从而,在上述各实施例的效果以外,还具有能够使单电池10的温度进一步降低,并且能够使各单电池10的温度均匀的效果。
[0097]单电池10中,盖体13侧的温度比电池桶12的底面部侧的温度高。实施例7中,使冷媒从设置在端面部7B的靠高度方向上部的位置的冷媒入口22流入流路部2内,从设置在靠高度方向中央的位置的冷媒出口23排出,因此能够使单电池10有效率地冷却。
[0098](实施例8)
[0099]图12是表示实施例8的电池组件的外观的立体图。
[0100]电池组件100具有在多个单电池10之间设置间隔物16并将其叠层而成的电池组(参考图9)。电池组件100的排列方向两侧被一对端板17覆盖。电池组件100的下部被冷却板I覆盖,电池组件100的上部被上部盖41覆盖。此外,电池组件100的横向宽度方向两侧被一对侧板42覆盖。
[0101] 这些冷却板1、一对端板17、上部盖41和一对侧板42通过4个结合部件43结合成一体。结合部件43具有跨一对端板17、17之间在排列方向上延伸的长度。
[0102]上部盖41具有沿着排列方向延伸的排气通路51。排气通路51与各单电池10的排气阀15连通,在电池异常时使从排气阀15排出的气体流入,从排气管52向系统外部放出。在电池组件100的下部,设置有冷却板I,电池组件100的横向宽度方向两端部被一对侧板42夹持密闭。
[0103]根据实施例8,冷媒流与上述各实施例相同,关于电池的冷却性能也具有同样的效果,具有能够提供更紧凑且安全的电池组件的效果。
[0104]以上详细叙述了本发明的实施方式,但本发明不受上述实施方式限定,能够在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围内,进行各种设计变更。例如,上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的,并不限定于必须具备说明的所有结构。此外,能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构,或者在某个实施方式的结构上添加其他实施方式的结构。此外,对于各实施方式的结构的一部分,能够追加、删除、置换其他结构。
[0105] 附图标记说明
[0106] I 冷却板
[0107] Ia 板面
[0108] 2 流路部
[0109] 3 分隔壁部
[0110] 4 冷媒入口
[0111] 5 冷媒出口
[0112] 6 上板部
[0113] 7 容器部
[0114] 8 端板
[0115] 9 分隔壁
[0116] 10单电池
[0117] 12环氧树脂
[0118] 16间隔物
[0119] 17 端板
[0120] 100电池组件

Claims (8)

1.一种电池组件,其包括多个电池、具有用于排列该多个电池的板面的冷却板、在该冷却板的内部形成的能够使冷媒流通的流路部,所述电池组件的特征在于: 所述流路部在所述冷却板的一端的大致中心部分设置有所述冷媒的入口,所述流路部具有在所述多个电池的排列方向上延伸的第一流路部、第二流路部、第三流路部和第四流路部,具有使所述第一流路部和所述第二流路部中的所述冷媒的流动方向反转的第一连通部、使所述第二流路部和所述第三流路部中的所述冷媒的流动方向反转的第二连通部、使所述第三流路部和所述第四流路部中的所述冷媒的流动方向反转的第三连通部,所述第一流路部与所述第二流路部的所述冷媒隔着第一分隔壁部反向流动,所述第二流路部与所述第三流路部的所述冷媒隔着第二分隔壁部反向流动,所述第一连通部与所述第三连通部的所述冷媒隔着第三分隔壁部反向流动,所述第四流路部与所述第一流路部的所述冷媒隔着第四分隔壁部反向流动,在所述冷却板的大致最外部设置有从与所述冷媒的入口的流动方向相反方向流出的所述冷媒的出口, 所述第一连通部的截面积比所述第一流路部和第二流路部的截面积小, 所述第二连通部的截面积比所述第二流路部和第三流路部的截面积小, 所述第三连通部的截面积比所述第三流路部和第四流路部的截面积小。
2.如权利要求1所述的电池组件,其特征在于: 所述第一流路部的截面积比所述第二流路部的截面积大。
3.如权利要求2所述的电池组件,其特征在于: 所述第三流路部的截面积比所述第四流路部的截面积大。
4.如权利要求1〜3中任一项所述的电池组件,其特征在于: 所述多个电池具有扁平箱形的电池容器,所述电池容器包括电池桶、和封闭电池桶的上部开口的盖体,所述电池桶具有横长矩形的底面部、在底面部的一对长边上分别弯折相对的一对宽幅面部、和在底面部的一对短边上分别弯折相对的一对窄幅面部, 所述冷却板以所述板面能够对所述电池桶的底面部、宽幅面部、窄幅面部中的至少任一者导热的结合状态安装。
5.如权利要求4所述的电池组件,其特征在于: 所述多个电池以所述电池容器的底面部配置在同一平面上,且相邻的电池的宽幅面彼此相对的姿态排列; 所述冷却板具有以所述板面能够对所述电池容器的底面部导热的结合状态安装的第一冷却板。
6.如权利要求5所述的电池组件,其特征在于: 所述冷却板具有以所述板面能够分别对所述电池容器的一对窄幅面部导热的结合状态安装的一对第二冷却板。
7.如权利要求6所述的电池组件,其特征在于: 所述第二冷却板包括所述第一流路部、所述第二流路部、所述第三流路部、所述第四流路部、所述第一连通部、所述第二连通部、所述第三连通部,所述第四流路部配置在电池高度方向上侧,所述第三流路部配置在电池高度方向下侧。
8.如权利要求7所述的电池组件,其特征在于: 所述第二冷却板在该第二冷却板的排列方向另一侧的端面部的靠电池高度方向上部的位置设置有所述冷媒流入的冷媒入口,在所述第二冷却板的排列方向另一侧的端面部的靠电池高度方向中央的位置设置有所述冷媒流出的冷媒出口。
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