CN104756279A - 电池模块 - Google Patents

Abstract

提供了一种电池模块。电池模块包括电池单元和热交换器，热交换器设置成与电池单元相邻。电池单元进一步包括冷却歧管，冷却歧管包括管状壁、第一流体端口以及环形构件。管状壁限定了内部区域并包括第一和第二端部。第一流体端口从管状壁的外表面向外延伸并与内部区域流体地连通。环形构件与管状壁的外表面相距特定距离地设置在第一流体端口的外表面上。

Description

电池模块

技术领域

本发明涉及一种电池模块。

背景技术

通常，热交换器作为冷却构件用在电池模块中，以防止电池模块劣化。

然而，当流体端口插入到热交换器的管中时，流体端口能够在径向方向上向外膨胀，从而对每个流体端口和每个热交换器之间的流体密封产生负效应。另外，由于该原因，能降低电池模块的冷却效率，这将可能对电池模块的稳定性造成严重的故障。

发明内容

本发明人已经认识到需要一种带有冷却歧管的改进的电池模块，该冷却歧管具有改进的流体端口密封特征。

提供了一种根据示例性实施例的电池模块。电池模块包括电池单元和热交换器，该热交换器布置成与电池单元相邻。电池模块进一步包括冷却歧管，该冷却歧管具有管状壁、第一流体端口和环形构件。管状壁限定了内部区域并且具有第一端部和第二端部。第一流体端口从管状壁的外表面向外延伸并与内部区域流体连通。第一流体端口延伸穿过管状壁并被一体地附接到管状壁。环形构件与管状壁的外表面相距预定距离地布置在第一流体端口的外表面上。环形构件由刚性材料构成，当热交换器的管插入到第一流体端口中时，该刚性材料防止第一流体端口径向向外地膨胀。

提供了一种根据另一示例性实施例的电池模块。电池模块包括电池单元和热交换器，该热交换器布置成与电池单元相邻。电池模块进一步包括冷却歧管，冷却歧管具有管状壁、第一流体端口和开口环形构件。管状壁限定了内部区域并且具有第一端部和第二端部。第一流体端口从管状壁的外表面向外延伸并与内部区域流体连通。第一流体端口延伸穿过管状壁并被一体地附接到管状壁。开口环形构件与管状壁的外表面相距预定距离地布置在第一流体端口的外表面上。开口环形构件由刚性材料构成，当热交换器的管插入到第一流体端口中时，该刚性材料防止第一流体端口径向向外地膨胀。

附图说明

图1是根据示例性实施例的电池模块的示意图；

图2是图1的电池模块的截面示意图；

图3是图2的电池模块的一部分的放大示意图，示出了第一和第二冷却歧管；

图4是图3的电池模块的一部分的放大示意图，示出了第一冷却歧管；

图5是图1的电池模块的一部分的示意图，其中移除了第一和第二冷却歧管；

图6是在图1的电池模块中使用的冷却歧管的示意图；

图7是图6的冷却歧管的分解示意图；

图8是沿冷却歧管的纵向轴线截取的图6的冷却歧管的截面示意图；

图9是图6的冷却歧管的一部分的放大示意图；

图10图6的冷却歧管的一部分的另一放大示意图；

图11是图6的冷却歧管的截面示意图；

图12是图6的冷却歧管以及被联接到冷却歧管的热交换器管的一部分的截面示意图；

图13是图6的冷却歧管以及被联接到冷却歧管的热交换器管的截面示意图；

图14是被联接到图6的冷却歧管的热交换器的示意图；

图15是根据另一示例性实施例在流体端口上使用开口环形构件的冷却歧管的一部分的示意图；并且

图16是带有端盖的图6的冷却歧管的另一示意图。

具体实施方式

参考图1到5，提供了一种用于提供电力的电池模块10。电池模块10包括：端板20、30；框架构件40、41、42、43、44、45、46、47、48；热交换器60、62、64、66、68、70、72、74、76、78；电池单元80、82、84、86、88、90、92、94、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107；以及冷却歧管110、112。冷却歧管110、112的优点是冷却歧管使用由刚性材料构成的环形构件，当热交换器的管插入到流体端口中时，该环形构件布置在每一个流体端口上以防止流体端口径向向外地膨胀。

端板20、30布置在电池模块10的相反两侧上，并且框架构件、热交换器和电池单元布置在端板20、30之间。

参考图1、2、3和14，热交换器60、62、64、66、68、70、72、74、76、78被构造成从冷却歧管110接收流体，该流体流过热交换器以冷却电池单元80、82、84、86、88、90、92、94、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107。冷却歧管112被构造成从热交换器60-78接收流体。热交换器60-78具有彼此相同的结构。因此，以下将仅更详细地描述热交换器60的结构。

参考图14，热交换器60包括管130，该管130联接到矩形板132的周部。管130包括彼此流体连通的管部140、144、146、148、150、152。管部142、144、146、148联接到矩形板132的周部。管部140、152被构造成分别被接纳在冷却歧管110、112的第一和第二流体端口内。

参考图2，电池单元80、82、84、86、88、90、92、94、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107彼此串联地电联接在一起。在一个示例性实施例中，电池单元80-107是矩形的锂离子电池单元。当然，在替代实施例中，可以使用本领域技术员已知的其它类型的电池单元。

框架构件40、41、42、43、44、45、46、47、48被构造成在其间保持电池单元和热交换器。框架构件40和端板20被构造成在其间保持电池单元80、82和热交换器60。热交换器60布置在电池单元80、82之间以从电池单元80、82提取热能。

框架构件40、41被构造成在其间保持电池单元84、86和热交换器62。热交换器62布置在电池单元84、86之间以从电池单元84、86提取热能。

框架构件41、42被构造成在其间保持电池单元88、90和热交换器64。热交换器64布置在电池单元88、90之间以从电池单元88、90提取热能。

框架构件42、43被构造成在其间保持电池单元92、94和热交换器66。热交换器66布置在电池单元92、94之间以从电池单元92、94提取热能。

框架构件43、44被构造成在其间保持电池单元96、97和热交换器68。热交换器68布置在电池单元96、97之间以从电池单元96、97提取热能。

框架构件44、45被构造成在其间保持电池单元98、99和热交换器70。热交换器70布置在电池单元98、99之间以从电池单元98、99提取热能。

框架构件45、46被构造成在其间保持电池单元100、101和热交换器72。热交换器72布置在电池单元100、101之间以从电池单元100、101提取热能。

框架构件46、47被构造成在其间保持电池单元102、103和热交换器74。热交换器74布置在电池单元102、103之间以从电池单元102、103提取热能。

框架构件47、48被构造成在其间保持电池单元104、105和热交换器76。热交换器76布置在电池单元104、105之间以从电池单元104、105提取热能。

框架构件48和端板30被构造成在其间保持电池单元106、107和热交换器78。热交换器78布置在电池单元106、107之间以从电池单元106、107提取热能。

参考图1、2和6-13，冷却歧管110被构造成通过在第一端部380中的孔从流体冷却系统(未示出)接收流体。流体流入到内部区域390中，然后穿过流体端口220-238进入到热交换器60-78中。热交换器60-78从电池单元80-107提取热能并将该热能传递到流过热交换器60-78的流体中。此后，流体从热交换器60-78流动并穿过冷却歧管112的流体端口进入到冷却歧管112中。流体从冷却歧管112流入到冷却流体的流体冷却系统(未示出)中。由于冷却歧管110具有与冷却歧管112相同的结构，以下将仅更详细地解释冷却歧管110的结构。

参考图6-10和16，冷却歧管110被构造成从流体系统(未示出)接收流体并将该流体输送到热交换器60-78中。冷却歧管110包括：管状壁200；安装突部202、203、204、205；端盖210；流体端口220、222、224、226、228、230、232、234、236、238；环形构件320、322、324、326、328、330、332、334、336、338；以及密封垫圈350。

管状壁200具有第一端部380和第二端部382。管状壁200进一步限定了内部区域390，该内部区域390与流体端口220-238中的每一个中的孔流体连通。在一个示例性实施例中，管状壁200由塑料构成。当然，在替代实施例中，管状壁200可以由本领域技术员已知的其它材料构成。

安装突部202、203、204、205在管状壁200的第二端部382处一体地形成在管状壁200的外表面上。安装突部202-205被构造成联接到端盖210，该端盖210布置在第二端部382上以封闭第二端部382。在一个示例性实施例中，安装突部202-205和端盖210由塑料构造，并且端盖210超声波焊接到安装突部202-205。

流体端口220-238从管状壁200的外表面392向外延伸并与由管状壁200限定的内部区域390流体连通。流体端口220-238沿外表面392线性地布置并彼此间隔开。因为流体端口220-238具有彼此相同的结构，以下将仅更详细地讨论流体端口220的结构。

参考图11，流体端口220具有管状端口主体450和环形座部452。管状主体部450包括联接主体部456、中心主体部458以及外唇部460。联接主体部456延伸穿过冷却歧管110的管状壁200并一体地附接到管状壁200。中心主体部458从联接主体部456延伸并进一步联接到外唇部460。管状端口主体450进一步包括外表面462和孔464，该孔464延伸穿过管状端口主体450。特别地，孔464延伸穿过联接主体部456、中心主体部458和外唇部460。中心主体部458在其上限定沟槽490。环形座部452从中心主体部458向外延伸并在中心主体部458的周部的周围延伸。在一个示例性实施例中，管状端口主体450和环形座部452由诸如热塑性弹性体的弹性体材料构成。当然，在替代实施例中，其它弹性体材料可用于构成管状端口主体450和环形座部452或其一部分。

参考图6和7，当相关联热交换器的管布置在流体端口中时，环形构件320、322、324、326、328、330、332、334、336、338被构造成分别布置在流体端口220、222、224、226、228、230、232、234、236、238上，以防止每一个流体端口在相应环形构件附近径向向外地膨胀，从而在流体端口和热交换器管之间获得改进的流体密封。

参考图11和12，为了简单起见，以下将仅更详细地描述在流体端口220上的环形构件320的结构。环形构件320与管状壁200的外表面392相距预定距离地布置在管状端口主体450的外表面462上。特别地，在一个示例性实施例中，环形构件320布置在中心主体部458上且布置在由中心主体部458限定的沟槽490中，并且环形构件320布置在环形座部452和外唇部460之间。环形构件320的内径小于流体端口220的管状端口主体450的未压缩外径。环形构件320的外径大于流体端口220的管状端口主体450的外径。环形座部452和外唇部460协助维持环形构件320在沟槽490中的位置。环形构件320由刚性材料构成，当热交换器的管插入到管状端口主体450中时，该刚性材料防止管状端口主体450在由环形构件320围绕的管状端口主体450的区域中径向向外地膨胀。因此，由环形构件320围绕的管状端口主体450的区域在管状端口主体450和热交换器管之间提供了改进的流体密封。在一个示例性实施例中，用于构成环形构件320的刚性材料是钢。当然，在替代实施例中，本领域技术人员已知的其它材料可用于构成环形构件320。

再次参考图6-9，密封件350布置在管状壁200的第一端部380周围。密封件350被构造成提供在第一端部380和流体系统之间的流体密封，该流体系统可操作地联接到第一端部380，该流体系统将流体供应穿过第一端部380到内部区域390中。

参考图15，描述了冷却歧管500的一部分，该冷却歧管500具有从冷却歧管500延伸的流体端口502。流体端口502具有在流体端口502的周部的周围延伸的开口环形构件510，当相应热交换器的管插入到流体端口502中时，该开口环形构件510防止流体端口502在由开口环形构件510围绕的流体端口502的区域中径向向外地膨胀。开口环形构件510由基本刚性的材料构成。在一个示例性实施例中，开口环形构件510由钢构成。当然，在替代实施例中，本领域技术人员已知的其它材料可用于构成开口环形构件510。

冷却歧管500的结构基本类似于冷却歧管110的结构，例外是取代了在冷却歧管110上使用的环形构件而将开口环形构件联接到流体端口。

本文所述的电池模块提供了相对于其它电池模块的很大优点。特别地，电池模块使用带有环形构件或开口环形构件的冷却歧管，当热交换器的管插入到流体端口中时，该环形构件或开口环形构件围绕流体端口的一部分以防止流体端口在由环形构件或开口环形构件所围绕的流体端口的区域中径向向外地膨胀。因此，获得了在每一个流体端口和每个热交换器管之间的改进的流体密封。

虽然仅结合有限数目的实施例详细描述了所要求保护的发明，但是应该很容易理解的是，本发明并不局限于这种公开的实施例。相反，可修改所要求保护的发明以涵盖至此未描述但符合本发明的精神和范围的任意数目的变型、改变、替换或等同布置。此外，虽然已经描述了所要求保护发明的各种实施例，但是需要理解的是，本发明的方面可能仅包括所述实施例中的一些。因此，所要求保护的发明并不视为由上述描述所限制。

工业实用性

由上述描述显而易见的是，根据本发明的电池模块提供了相对于其它电池模块的显著优点。特别地，电池模块使用带有环形构件或开口环形构件的冷却歧管，当热交换器的管插入到流体端口中时，该环形构件或开口环形构件围绕流体端口的一部分以防止流体端口在由环形构件或开口环形构件所围绕的流体端口的区域中径向向外地膨胀。因此，获得了在每一个流体端口和每个热交换器管之间的改进的流体密封。

Claims (14)

1.一种电池模块，包括：

电池单元；

热交换器，所述热交换器布置成与所述电池单元相邻；

冷却歧管，所述冷却歧管具有管状壁、第一流体端口以及环形构件；

所述管状壁限定了内部区域，并且具有第一端部和第二端部；

所述第一流体端口从所述管状壁的外表面向外延伸并且与所述内部区域流体连通，所述第一流体端口延伸穿过所述管状壁并且被一体地附接到所述管状壁；

所述环形构件设置布置在所述第一流体端口的外表面上且与所述管状壁的外表面相距预定距离，所述环形构件由刚性材料构成，当所述热交换器的管插入到所述第一流体端口中时，所述环形构件防止所述第一流体端口径向向外地膨胀。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述环形构件的内径小于所述第一流体端口的管状端口主体的未压缩外径。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第一流体端口由弹性体材料构成，并且所述环形构件由刚性材料构成。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述弹性体材料包括热塑性弹性体。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述刚性材料包括钢。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述环形构件的外径大于所述第一流体端口的管状端口主体的外径。

7.根据权利要求1所述的电池模块，进一步包括多个另外的流体端口，所述多个另外的流体端口从所述管状壁的外表面向外延伸并且与所述内部区域流体连通，所述多个另外的流体端口沿所述外表面线性地布置并且彼此间隔开，所述多个另外的流体端口具有与所述第一流体端口的结构相同的结构。

8.一种电池模块，包括：

电池单元；

热交换器，所述热交换器布置成与所述电池单元相邻；

冷却歧管，所述冷却歧管具有管状壁、第一流体端口以及开口环形构件；

所述管状壁限定了内部区域，并且具有第一端部和第二端部；

所述第一流体端口从所述管状壁的外表面向外延伸并且与所述内部区域流体连通，所述第一流体端口延伸穿过所述管状壁并且被一体地附接到所述管状壁；

所述开口环形构件布置在所述第一流体端口的外表面上且与所述管状壁的外表面相距预定距离，所述开口环形构件由刚性材料构成，当所述热交换器的管插入到所述第一流体端口中时，所述开口环形构件防止所述第一流体端口径向向外地膨胀。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述开口环形构件的内径小于所述第一流体端口的管状端口主体的未压缩外径。

10.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述第一流体端口由弹性体材料构成，并且所述开口环形构件由刚性材料构成。

11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，所述弹性体材料包括热塑性弹性体。

12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述刚性材料包括钢。

13.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述开口环形构件的外径大于所述第一流体端口的管状端口主体的外径。

14.根据权利要求8所述的电池模块，进一步包括多个另外的流体端口，所述多个另外的流体端口从所述管状壁的外表面向外延伸并且与所述内部区域流体连通，所述多个另外的流体端口沿所述外表面线性地布置并且彼此间隔开，所述多个另外的流体端口具有与所述第一流体端口的结构相同的结构。