CN104659439A - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
根据一种实施例,电池模块包含:含有包括阳极(31B)、阴极(31A)以及插入在阳极(31B)和阴极(31A)之间的隔离物的电极组的电池单元(21)、与电极组电连接的端子、以及用于容纳电极组的且端子(32)穿过其中从容器部分的内部引出到外部的封装部件、被配置用于使电池单元(21)的端子(32)电连接的母线(24)、含有潜热存储材料的储热单元(26)、以及被配置用于使母线(24)与储热单元(26)热连接的电绝缘片(27)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求在2013年11月20日提交的在先日本专利申请No.2013-240450的优先权,该专利申请全文并入本文,以作参考。
技术领域
本文所描述的实施例一般地涉及包含冷却结构的电池模块。
背景技术
存在着为了提高可靠性而通过将热量吸入储热材料内来维持低温的电池。在该电池中,被处理成凸出-凹入形状的波纹状部分被形成为在电池的环向表面周围的热辐射部件。由电池产生的热量经由波纹状部分辐射到外部。
电池在充电时的热量产生与电流值的平方成比例,并且根据形成电池的材料在高温下发生劣化。所以,电池在充电时的热量生成,特别地,电池在快速充电时的热量生成是一个严重的问题。因此,通过提高电池的热辐射性质来将电池的温度维持于适当的范围之内是在提高电池的可靠性和耐用性方面的一个重要因素。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种电池模块。该电池模块包含:电池单元,每个电池单元均含有:包括阳极、阴极以及插入在阳极和阴极之间的隔离物的电极组;与电极组电连接的端子,以及封装部件,该封装部件容纳电极组,并且端子穿过该封装部件从内部引出到外部;被配置为电连接该电池单元的端子的母线;含有潜热存储材料的储热单元,以及被配置为热连接母线和储热单元的电绝缘片。
本发明的另一方面涉及一种电池模块的温度控制方法。该方法包括:在电池单元进行充电时将由多个电池单元产生的热量存储于储热单元内,并在不执行充电时,将存储于储热单元的热量直接传输到外壳,并经由电池单元将存储于储热单元的热量间接传输到外壳,由此通过将空气馈送到外壳的外表面而经由外壳将热量辐射到外部。
附图说明
图1是示出第一实施例的电池组的总体布局的示意图;
图2是示出包含于图1所示的电池组内的电池模块的内部的透视图;
图3是沿着图2所示的电池模块的线F3-F3截取的截面图;
图4是示出当电池单元被充电或放电时图3中所示的电池单元(第一至第三电池单元)的温度与储热材料的温度之间的关系的概念视图;
图5是示出当电池单元的充电或放电停止时图3中所示的电池单元(第一至第三电池单元)的温度与储热材料的温度之间的关系的概念视图;
图6是包含于第二实施例的电池组内的电池模块的截面图;
图7是示出在第二实施例的电池模块中的电池单元的实例的测量结果的表格;
图8是包含于第三实施例的电池组内的电池模块的截面图;以及
图9是包含于第四实施例的电池组内的电池模块的截面图。
具体实施方式
根据一种实施例,电池模块包含:包含包括阳极、阴极以及插入在阳极和阴极之间的隔离物的电极组的电池单元、与电极组电连接的端子,以及容纳电极组的且端子穿过其中从容器部分的内部引出到外部的封装部件、包含多个电池单元且被配置为与电池单元的端子电连接的母线、含有潜热存储材料的储热单元,以及被配置用于使母线与储热单元热连接的电绝缘片。
[第一实施例]
电池组的第一实施例将在下文参照图1、2、3、4和5来解释。
如图1所示,电池组11在其封装内部含有电池模块12,并且能够通过根据应用来容纳多个电池模块而确保任意电池容量。
如图1和2所示,电池组11包含形成外壳的壳体13、包含于壳体13内的多个电池模块12、通过内置风机将冷却空气提供至壳体13内的送气单元14(风机单元),以及排气单元15(排气孔)。包含于电池组11内的电池模块12具有相同的结构。
如图2和3所示,每个电池模块12都包含外壳16,以及被容纳于外壳16内部的第一、第二及第三电池单元组17、18和19。第一电池单元组17包含多个第一电池单元21(例如,四个第一电池单元21)。第二电池单元组18包含多个第二电池单元22(例如,四个第二电池单元22)。第三电池单元组19包含多个第三电池单元23(例如,四个第三电池单元23)。
如图3所示,每个电池模块12都包含:用于使第一电池单元21的第一正端子32A与第二电池单元22的第二负端子34B电连接的多个第一母线24(例如,四个第一母线24)、用于使第二电池单元22的第二正端子34A与第三电池单元23的第三负端子36B电连接的多个第二母线25(例如,四个第二母线25)、通过片状粘合部分30来粘附于外壳16的一个内表面16A上的储热单元26、形成为覆盖着第一母线24的且插入在储热单元26与第一母线24之间的多个第一电绝缘片27(例如,四个第一电绝缘片27)、形成为覆盖着第二母线25且插入在储热单元26与第二母线25之间的多个第二电绝缘片28(例如,四个第二电绝缘片28),以及用于将第一、第二及第三电池单元21、22和23固定于外壳16的粘合剂29。
每个第一电池单元21是能够反复充电和放电的蓄电池。第一电池单元21在由金属壳体(例如,铝壳体)制成的封装部件之内容纳了通过卷绕或堆叠阴极(阴极电极)和阳极(阳极电极)以及插入在阴极和阳极之间的隔离物而形成的电极组,并且还容纳了电解质。第一电池单元21还可以通过将包含树脂层以及覆盖于树脂层上的铝层的层压膜而不是金属壳体用作封装部件来形成。第一电池单元21包含一对第一电极31和一对第一端子32。该对第一电极31包含第一阴极31A和第一阳极31B。该对第一端子32包含与第一阴极31A电连接的第一正端子32A,以及与第一阳极31B电连接的第一负端子32B。第一正端子32A和第一负端子32B从封装部件的容纳部分内部引出到外部。
每个第二电池单元22和每个第三电池单元23都具有与第一电池单元21的结构相同的结构。第二电池单元22包含一对第二电极33和一对第二端子34。该第二电极33包含第二阴极33A和第二阳极33B。该对第二端子34包含与第二阴极33A电连接的第二正端子34A,以及与第二阳极33B电连接的第二负端子34B。
第三电池单元23包含一对第三电极35和一对第三端子36。该对第三电极35包含第三阴极35A和第三阳极35B。该对第三端子36包含与第三阴极35A电连接的第三正端子36A,以及与第三阳极35B电连接的第三负端子36B。在通过第一母线24及第二母线25连接的多个电池单元(第一至第三电池单元21至23)当中,位于末端处的电池单元的端子连接至在电池模块12之外的负载电缆37,并且对目标驱动装置赋以负载(见图2)。
如图3所示,每个第一母线24包含:通过螺钉或类似物固定于第一电池单元21的第一正端子32A的末端部分24A、通过螺杆或类似物固定于第二电池单元22的第二负端子34B的末端部分24B,以及形成于末端部分24A和24B之间的第一拱形部分24C。第一母线24物理固定了第一及第二电池单元21和22。第一母线24由导电金属材料形成。第一母线24由例如铝制成,但是第一母线24的材料并不限定于铝,而还可以是例如铜。
每个第二母线25包含:通过螺钉或类似物固定于第二电池单元22的第二正端子34A的第一末端部分25A、通过螺钉或类似物固定于第三电池单元23的第三负端子36B的第二末端部分25B,以及形成于末端部分25A和25B之间的第二拱形部分25C。第二母线25物理固定了第二及第三电池单元22和23。第二母线25由导电金属材料形成。第二母线25由例如铝制成,但是第二母线25的材料并不限定于铝,而还可以是具有高的导热系数的金属材料,例如铜。
储热单元26包含方盒状容器壳体41,以及包含于容器壳体41内的储热材料42。容器壳体41的与相对于第一及第二母线24和25的表面相反的表面与外壳16接触,粘合部分30介于它们之间。粘合部分30并不限定于粘附,只要容器壳体41固定于外壳16就可以。容器壳体41由例如铝的金属材料形成。容器壳体41的材料并不限定于铝,而还可以是另外的金属材料,例如不锈钢,或者树脂材料,例如,聚苯硫醚(PPS)树脂或聚乙烯(PE)树脂。
储热材料42是由相变材料制成的潜热存储材料,所述相变材料在从固体变为液体时吸收热量,并且在从液体变为固体时辐射(产生)热量。在本实施例中,储热材料42是例如基于水合乙酸钠的潜热存储材料。注意,储热材料42并不限定于基于水合乙酸钠的潜热存储材料,而是它还可以使用基于石蜡的或基于水合硫酸钠的潜热存储材料。储热材料42的熔点被设定于高于室温的且低于电池单元(第一至第三电池单元21至23)的最高工作温度的任意温度。更特别地,储热材料42的熔点被设定为在40℃~60℃之内的合适值。
第一电绝缘片27由橡胶状弹性(柔性)片形成。第一电绝缘片27被安装为它被压在储热单元26与第一母线24的第一拱形部分24C之间。第一电绝缘片27使第一母线24与储热单元26热连接。第一电绝缘片27具有可经受住每个电池单元的电压的电绝缘。更特别地,第一电绝缘片27具有作为符合JIS-C2110的介质击穿强度的1kV/mm或更大的介质击穿强度。第一电绝缘片27由例如橡胶片形成,但是第一电绝缘片27的材料并不限定于此。第一电绝缘片27还可以是低硬度的丙烯酸片或发泡片。第一电绝缘片27具有作为基于Asker C的硬度的例如4°(含4°)至30°(含30°)的硬度。注意,第一电绝缘片27的导热系数还可以通过将大量的精细陶瓷粒子混合于第一电绝缘片27内来提高。
第二电绝缘片28具有与第一电绝缘片27的构成相同的构成。第二电绝缘片28被安装为它被压在储热单元26与第二母线25的第二拱形部分25C之间。第二电绝缘片28使第二母线25和储热单元26热连接。
然后,将参照图1、3、4和5来解释本实施例的电池组的功能(用于控制电池模块12的温度的方法)。如图1所示,送气单元14将空气提供至壳体13之内,使得冷却空气在壳体13内部流动。该冷却空气主要冷却电池模块12的外壳16的表面16A(储热单元26布置于其上的表面),以及与表面16A相对的表面16B。
图4示出了当电池单元被充电或放电时电池单元(第一至第三电池单元21至23)的温度与储热材料42的温度之间的关系。如图4所示,当在电池单元中开始充电或放电时,由电池单元内部的反应所导致的电阻以及电接触电阻产生热量,并且电池单元的温度升高。如图3所示,在第一电池单元21内,在第一阴极31A及其外围内产生的热量经由第一正端子32A传递给第一母线24。同样地,在第二电池单元22在,在第二阳极33B及其外围内产生的热量经由第二负端子34B传递给第一母线24。传递给第一母线24的热量经由第一电绝缘片27传递给储热单元26,并存储于储热单元26内。
在第二电池单元22内,在第二阴极33A及其外围内产生的热量经由第二正端子34A传递给第二母线25。类似地,在第三电池单元23内,在第三阳极35B及其外围内产生的热量经由第三负端子36B传递给第二母线25。传递给第二母线25的热量经由第二电绝缘片28传递给储热单元26。在该上述实施例中,当电池单元(第一至第三电池单元21至23)进行充电或放电(主要为充电)时,由电池单元产生的热量存储于储热单元26内。
如图3所示,传递给储热单元26的热量一部分存储于储热单元26(储热材料42)内,而另一部分热量经由粘合部分30传递给外壳16的表面16A,并且辐射到冷却空气(外界空气)(见图4所示的第一散热路径43)。同样,在电池单元内产生的热量一部分经由粘合剂29以及外壳16的表面16B辐射到冷却空气(外界空气)(见图4所示的第二散热路径44)。
图5示出了充电或放电停止(主要是充电停止)时在电池单元(第一至第三电池单元)的温度与储热材料42的温度之间的关系。当充电或放电停止时,在电池单元内的热量产生会停止。在充电或放电期间存储于储热单元26(储热材料42)内的热量的一部分经由粘合部分30直接传递到外壳16的表面16A,并且从外壳16的表面16A辐射到冷却空气(外界空气)(见图5所示的第三散热路径45)。同样地,存储于储热单元26内的另一部分热量经由电池单元(第一至第三电池单元21至23)间接传递到外壳16的表面16B,并且传递到外壳16的表面16B的热量辐射到冷却空气(外界空气)(见图5所示的第四散热路径46)。
当电池单元(第一至第三电池单元21至23)进行充电或放电时,含有储热材料42的储热单元26会改变体积,因为储热材料42吸收了热量并且熔化进行了。但是,如图3所示,本实施例具有其中弹性(柔性)的第一及第二电绝缘片27和28吸收了储热单元26的这种体积变化的结构。这防止了电池模块12的外壳16的变形,并且确保了其中储热单元26与第一及第二母线24和25相互接触的状态(即,其中它们热连接的状态)。因此,电池模块12的热量能够被稳定地传递到储热单元26。
在第一实施例中,电池模块12包含:包含第一电极31以及延伸至第一电极31的第一端子32的第一电池单元21、包含第二电极33以及延伸至第二电极33的第二端子34的第二电池单元22、使第一及第二端子32和34电连接的母线、含有在从固相变为液相时吸收热量且在从液相变为固相时产生热量的潜热存储材料的储热单元26、插入在母线与储热单元26之间的且使母线与储热单元26热连接的弹性的电绝缘片、以及容纳第一电池单元21、第二电池单元22、母线、储热单元26及电绝缘片的外壳16。
在这种布局中,储热单元26形成于外壳16之内。因此,当与其中散热部件(例如,热管)形成于外壳16之外的情况比较时,在电池单元内产生的热量被吸收之前的传输距离缩短,所以储热单元26能够快速地吸收在电池单元内产生的热量。这使得可以抑制由热量产生所导致的电池单元的瞬时温度上升(峰值温度)。在电池单元中,主要的热量产生源通常是电流实际流过的电极以及与该电极连接的端子。在上述布局中,储热单元26经由与第一电极31(第二电极33)以及延伸至第一电极31(第二电极33)的第一端子32(第二端子34)电连接的母线来吸收热量。因此,当与其中第一电池单元21(第二电池单元22)的另外部分(特别是与电解质接触的外周部分)被冷却的情况比较时,电池单元的内部或中心部分能够得以有效地冷却。而且,尽管在潜热存储材料从固相变为液相时体积改变,但是电绝缘片的弹性能够吸收储热单元26的这种体积变化。因此,可以维持接触状态,即,在母线与储热单元26之间的热连接状态,并将在第一及第二电池单元21和22内产生的热量可靠地传递到母线一侧。
[第二实施例]
电池组11的第二实施例将在下文参照图6来解释。在本实施例中,电池组11的总体结构与第一实施例的总体结构相同,但是容纳于电池组11内的电池模块12的结构的细节不同于第一实施例的。因此,不同的部分将进行主要解释,而相同部分的解释将通过以相同的附图标记来表示它们而省略。
每个电池模块12都包含外壳16以及容纳于外壳16内部的第一、第二及第三电池单元组17、18和19。第一电池单元组17包含多个第一电池单元21(例如,四个第一电池单元21)。第二电池单元组18包含多个第二电池单元22(例如,四个第二电池单元22)。第三电池单元组19包含多个第三电池单元23(例如,四个第三电池单元23)。
电池模块12包含:用于使第一电池单元21的第一正端子32A与第二电池单元22的第二负端子34B电连接的多个第一母线24(例如,四个第一母线24)、用于使第二电池单元22的第二正端子34A与第三电池单元23的第三负端子36B电连接的多个第二母线25(例如,四个第二母线25)、通过粘合部分30粘附于外壳16的表面16A的储热单元26、形成为覆盖着第一母线24的且插入在储热单元26与第一母线24之间的多个第一电绝缘片27(例如,四个第一电绝缘片27)、形成为覆盖着第二母线25的且插入在储热单元26与第二母线25之间的多个第二电绝缘片28(例如,四个第二电绝缘片28)、插入在储热单元26与第一电绝缘片27(第二电绝缘片28)之间的散热板51、以及用于将第一、第二及第三电池单元21、22和23固定于外壳16的粘合剂29。
在本实施例中,储热单元26的储热材料42被填充于作为容器壳体41的铝压合封装内。铝压合封装包含树脂层以及覆盖于树脂层上的铝层。在本实施例中,由金属制成的散热板51被插入在储热单元26与第一及第二电绝缘片27和28之间。
散热板51由金属材料(例如,铝或碳)形成。但是,散热板51的材料并不限定于铝,而还可以是具有高导热系数的任意金属材料,例如,铜。散热板51粘附于例如铝压合封装的表面,该表面与第一及第二电绝缘片27和28相对。
在本实施例中,散热板51被插入在储热单元26与第一及第二电绝缘片27和28之间。因此,从第一及第二电绝缘片27和28传递的热量能够沿着散热板51延伸的方向(与储热单元26的厚度方向垂直的方向)均匀扩散。
在本实施例中,电池模块12包含散热板51,该散热板51的一个表面与储热单元26的一个表面接触,而另一个表面与电绝缘片接触。在这种布局中,从电绝缘片传递的热量能够沿着散热板51延伸的方向均匀地扩散。因此,热量并不集中于储热单元26的一个部分。这使得可以防止由热量集中于储热单元26的一个部分所导致的冷却效率的降低。
(实例)
然后,以下将解释基于本实施例的结构的冷却性能测量试验。图7示出了这种测量试验的结果。在这种测量试验中,电池模块12的冷却性能通过使用模拟本实施例的电池模块12的装置来评估。
在测量试验中,含有加热器的铝加热板而不是电池单元被用作热量产生源。四个铝母线(第一母线24)附着于该加热板的上表面。电绝缘片(第一电绝缘片27)附着于母线的拱形部分的表面。通过将市场上可购得的基于水合乙酸钠的潜热存储材料填充于包含树脂层以及覆盖于树脂层上的铝层的铝压合封装之内来形成储热单元26。1mm厚的铝板(散热板51)粘附于铝压合封装的表面上,该表面与电绝缘片相对。在本实例中,储热单元26被用1500N的力压在母线和电绝缘片上。
另一方面,在比较实例1中,通过从上述实例的布局中删除电绝缘片而使母线的拱形部分和储热单元26变为相互直接接触。
在比较实例2中,储热单元26被从上述实例的布局中删除。在比较实例2中,1.0mm厚的铝板(散热板51)被用1500N的力压在母线以及电绝缘片的上表面上。
在实例及比较实例1和2当中的每个实例的结构中,100W的恒定输入在25℃的环境温度下施加于加热板,并且加热板的温度升高量被测量。图7示出了在测量开始之后过了40分钟时的加热板温度升高量(ΔT(℃))的比较结果。图7所示的结果显示:与比较实例1和2相比,该实例的布局能够抑制加热板温度上升。
[第三实施例]
电池组11的第三实施例将在下文参照图8来解释。在本实施例中,该电池组11与第一实施例的差异在于电池模块12的结构的细节,而其余部分与第一实施例相同。因此,不同的部分将进行主要解释,而相同部分的解释将通过以相同的附图标记来表示它们而省略。
如图8所示,电池模块12包含外壳16以及容纳于外壳16内部的第一、第二及第三电池单元组17、18和19。第一电池单元组17包含多个第一电池单元21(例如,四个第一电池单元21)。第二电池单元组18包含多个第二电池单元22(例如,四个第二电池单元22)。第三电池单元组19包含多个第三电池单元23(例如,四个第三电池单元23)。
电池模块12包含:用于使第一电池单元21的第一正端子32A与第二电池单元22的第二负端子34B电连接的多个第一母线24(例如,四个第一母线24)、用于使第二电池单元22的第二正端子34A与第三电池单元23的第三负端子36B电连接的多个第二母线25(例如,四个第二母线25)、通过粘合部分30粘附于外壳16的一个表面的储热单元26、形成为覆盖着第一母线24的且插入在储热单元26与第一母线24之间的多个第一电绝缘片27(例如,四个第一电绝缘片27)、形成为覆盖着第二母线25的且插入在储热单元26与第二母线25之间的多个第二电绝缘片28(例如,四个第二电绝缘片28)、以及用于将第一、第二及第三电池单元21、22和23固定于外壳16的粘合剂29。
电池模块12包含插入在第一母线24与第一电绝缘片27之间的第一粘合层52,以及插入在第一电绝缘片27与储热单元26之间的第二粘合层53。第一粘合层52使第一母线24与第一电绝缘片27粘合。第一粘合层52提高了第一电绝缘片27对第一母线24的粘附力。第二粘合层53使第一电绝缘片27与储热单元26粘合。
类似地,电池模块12包含插入在第二母线25与第二电绝缘片28之间的第一粘合层52,以及插入在第二电绝缘片28与储热单元26之间的第二粘合层53。第一粘合层52使第二母线25与第二电绝缘片28粘合。第一粘合层52提高了第二电绝缘片28对第二母线25的粘附力。第二粘合层53使第二电绝缘片28与储热单元26粘合。第一及第二粘合层52和53由例如基于丙烯酸的粘合剂制成。
在本实施例中,电池模块12包含:插入在母线与电绝缘片之间的且使母线与电绝缘片粘合的第一粘合层52,以及插入在电绝缘片与储热单元26之间的且使电绝缘片与储热单元26粘合的第二粘合层53。
在这种布局中,可以防止电绝缘片由于外部冲击或振动而从母线与储热单元26之间的位置移除。这能够提高电池模块12的抗冲击性和可靠性。
[第四实施例]
电池组的第四实施例将在下文参照图9来解释。在本实施例中,该电池组11与第一实施例的差异在于电池模块12的结构的细节,而其余部分与第一实施例相同。因此,不同的部分将进行主要解释,而相同部分的解释将通过以相同的附图标记来表示它们而省略。
电池模块12包含外壳16以及容纳于外壳16内部的第一、第二及第三电池单元组17、18和19。第一电池单元组17包含多个第一电池单元21(例如,四个第一电池单元21)。第二电池单元组18包含多个第二电池单元22(例如,四个第二电池单元22)。第三电池单元组19包含多个第三电池单元23(例如,四个第三电池单元23)。
电池模块12包含:用于使第一电池单元21的第一正端子32A与第二电池单元22的第二负端子34B电连接的多个第一母线24(例如,四个第一母线24)、用于使第二电池单元22的第二正端子34A与第三电池单元23的第三负端子36B电连接的多个第二母线25(例如,四个第二母线25)、通过粘合部分30粘附于外壳16的表面16A的储热单元26、形成为覆盖着第一母线24和第二母线25的电绝缘片61,以及用于将第一、第二及第三电池单元21、22和23固定于外壳16的粘合剂29。
在本实施例中,电绝缘片61通过集成第一实施例的第一及第二电绝缘片27和28来形成。也就是,电绝缘片61被插入在第一母线24与储热单元26之间以及第二母线25与储热单元26之间。电绝缘片61将外壳16的内部划分成第一及第二电池单元21和22形成于其内的第一空间62,以及储热单元26形成于其内的第二空间63。电绝缘片61使第一及第二空间62和63流体隔离。
电绝缘片61由橡胶状弹性(柔性)片形成。电绝缘片61被安装为它被压在储热单元26与第一母线24的第一拱形部分24C之间,以及在储热单元26与第二母线25的第二拱形部25C之间。电绝缘片61具有可经受住每个电池单元的电压的电绝缘。更特别地,电绝缘片61具有作为符合JIS-C2110的介质击穿强度的1kV/mm或更大的介质击穿强度。电绝缘片61由例如橡胶片形成,但是电绝缘片61的材料并不限定于此。电绝缘片61还可以是低硬度的丙烯酸片或发泡片。电绝缘片61具有作为基于Asker C的硬度的例如4°(含4°)至30°(含30°)的硬度。注意,电绝缘片61的导热系数还可以通过将大量的精细陶瓷粒子混合于电绝缘片61内来提高。
在本实施例中,电绝缘片61将外壳16的内部划分成第一及第二电池单元21和22形成于其内的第一空间62,以及储热单元26形成于其内的第二空间63。一般地,许多潜热存储材料(例如,基于水合硫酸钠的潜热存储材料以及基于水合乙酸钠的储热材料)都是导电的,所以如果潜热存储材料泄漏出来并且粘附于电池单元的端子,则可能会发生短路。但是,在上述布局中,即使在储热单元26内的潜热存储材料泄漏到外壳16之内,也可以防止潜热存储材料进入第一空间62。这能够提高电池组11的可靠性和安全性。
当然,上述实施例中的每种实施例的电池组11可用作,例如,被用于汽车(例如,电动汽车和混合型汽车)、摩托车、轨道车辆、飞机、线性电动汽车、轮船及其他交通工具内的电池组、被用于固定安装于地面的装置中的电池组,以及被用于各种电装置中的电池组。还可以通过结合第一、第二、第三和第四实施例来执行它们。在结合第三及第四实施例时,第一粘合层52提高了电绝缘片61对第一母线24、第二母线25及第一至第三电池单元21至23的粘附力。
而且,每个实施例采用其中在进行充电(或放电)时存储于储热单元26内的热量在不执行充电(或不执行放电)时逐渐冷却的布局。但是,还可以将过冷的潜热存储材料用作储热材料42,并且在不执行充电(或放电)时通过利用成核而将存储于储热材料42内的热量瞬间辐射到外界空气中。在这种情况下,用于控制成核的控制器通过包括集成电路在内的电子电路来配置,并且安装于电池组11的外部(例如,在汽车的控制器中,当电池组11安装于车辆内时)。
虽然本文已经描述了某些实施例,但是这些实施例已经仅作为例子来给出,并且并非用来限定本发明的范围。实际上,本文所描述的新型实施例可以按照各种别的形式来实现;而且,在不脱离本发明的精神的情况下,可以对本文所描述的实施例的形式进行各种删除、替换及改变。所附的权利要求及其等价内容旨在涵盖属于本发明的范围和精神的此类形式或修改。
Claims (8)
1.一种电池模块(12),其特征在于包含:
电池单元(21),每个电池单元均含有包括阳极(31B)、阴极(31A)以及插入在所述阳极(31B)与所述阴极(31A)之间的隔离物的电极组;与所述电极组电连接的端子(32),以及封装部件,所述封装部件容纳所述电极组,并且所述端子(32)穿过所述封装部件从内部引出到外部;
被配置为电连接所述电池单元(21)的所述端子的母线(24);
含有潜热存储材料的储热单元(26);以及
被配置为热连接所述母线(24)和所述储热单元(26)的电绝缘片(27)。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于所述电绝缘片(27)具有弹性。
3.根据权利要求1所述的电池模块,进一步包含用于容纳所述电池单元(21)、所述储热单元(26)及所述电绝缘片(27)的外壳(16)。
4.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于还包含由金属制成的且插入在所述储热单元(26)与所述电绝缘片(27)之间的散热板(51)。
5.根据权利要求3所述的电池模块,其特征在于所述电绝缘片(27)将所述外壳(16)的内部划分成所述多个电池单元形成于其内的第一空间(62),以及所述储热单元(26)形成于其内的第二空间(63)。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于所述电绝缘片(27)具有作为Asker C硬度的4°(含4°)至30°(含30°)的硬度。
7.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于所述储热单元(26)的与面向所述母线(24)的表面相对的表面与所述外壳(16)接触。
8.一种电池模块的温度控制方法,所述电池模块的特征在于包括:
电池单元(21),每个均含有包括阳极(31B)、阴极(31A)以及插入在所述阳极(31B)与所述阴极(31A)之间的隔离物的电极组;与所述电极组电连接的端子,以及封装部件,所述封装部件容纳所述电极组,并且所述端子(32)穿过所述封装部件从内部引出到外部,
被配置为电连接所述电池单元(21)的所述端子的母线(24),
含有潜热存储材料的储热单元(26),
被配置为热连接所述母线(24)和所述储热单元(26)的电绝缘片(27),以及
容纳所述多个电池单元(21)、所述储热单元(26)和所述电绝缘片(27)的外壳(16),
所述方法包括:
在所述电池单元(21)进行充电时将由所述多个电池单元(21)产生的热量存储于所述储热单元(26)内;并且
在不执行充电时,将存储于所述储热单元(26)内的所述热量直接传输到所述外壳(16),并且经由所述电池单元(21)将存储于所述储热单元(26)内的所述热量间接传输到所述外壳(16),由此通过将空气馈送到所述外壳(16)的外表面而经由所述外壳(16)将所述热量辐射到外部。
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