CN104852007B - 电池组分隔器 - Google Patents

Abstract

一种示例性电池组分隔器，包括间隔部和排出部。间隔部具有可操作地装配为沿轴线处在第一电池单元和第二电池单元之间的部分。该部分具有周界。排出部具有从轴线延伸到周界外边的孔。

Description

电池组分隔器

背景技术

本发明总体上涉及电池组，更具体地，涉及组内电池单元之间的分隔器。这个分隔器提供了电介质以及为电池单元排气的路径。

一般来说，电动车不同于传统的机动车，因为电动车能选择性的使用一个或多个电池供电的电机驱动。相比之下，传统的机动车仅仅依赖内燃机驱动车辆。电动车可以使用电机代替内燃机，或者除了内燃机还额外使用电机。

示例性电动车包括混合动力电动车(HEV)，插电式混合动力电动车(PHEV)，燃料电池车以及电池电动车(BEV)。电动车的动力传动系统通常会配备有电池组，电池组具有储存电力以用于给电机提供动力的电池单元。电池单元可以在使用之前充电。电池单元在驾驶期间可以通过再生制动或内燃机而被再次充电。

有时，一些电池单元类型(例如锂离子电池单元)内部的流体会发生不被期望的扩张。限制在电池单元内部的扩张流体会引起电池单元不被期望的膨胀。因此每个电池单元通常配备排出口。

在一些实施例中，排出口在操作期间被关闭。如果电池内部的流体发生扩张，扩张的流体打开排出口。开放的路径为扩张的流体从电池内部流出提供了通道。该排出口防止了扩张的流体使电池膨胀。

去除从车辆中排出的流体通常是必要的，从而，例如，排除的流体不进入车辆的舱室。提供一个排放路径传输和容纳排出的流体可能需要很多组件和复杂的装备步骤。

发明内容

一种根据本发明的示例性方面的电池组分隔器，包括间隔部，该间隔部具有可操作地装配为沿轴线处在第一电池单元和第二电池单元之间的部分，以及其他。该部分有周界。分隔器的排出部有从轴线延伸至周界以外的孔。

在前述分隔器的另一个实施例中，间隔部提供了用于运载冷却剂的通道的一部分。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，排出部从间隔部垂直最上侧向上延伸。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，排出部完全放置在周界以外。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，分隔器包含排出部的上凸缘和下凸缘，上凸缘沿着第一方向延伸，而下凸缘沿着与第一方向相反的第二方向延伸。上凸缘是用于装配在第一相邻分隔器下凸缘上方。下凸缘是用于装配在第二相邻分隔器排出部的上凸缘下方。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，上凸缘和下凸缘有C-型截面轮廓。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，排出部的上凸缘被配置为直接接触第一相邻分隔器的下凸缘，而排出部的下凸缘被配置为直接接触第二相邻分隔器的上凸缘。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，在排出管道的一些轴向剖面，排出部形成少于100％的排出管道的周界。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，在排出管道的一些轴向剖面，排出部形成排出管道的周界的一部分，而电池单元的表面形成周界的其余部分。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，在排出管道的一些部分，排出部形成排出管道的整个周界。

在前述任意分隔器的另一个实施例中，分隔器包括间隔部中的冷却剂流道和排出部的排出管道。冷却剂流道可操作地用于在电池单元和相邻电池单元之间第一平面内传递冷却剂。排出管道可操作地用于在横向于第一平面的第二平面内传递排出的电池流体。

一种根据本发明的另一个示例性方面的电池组，包含具有排出口的电池单元，以及其他。第一分隔器在电池单元的第一侧具有间隔部。第二分隔器在电池组的相对的第二侧具有间隔部。第一分隔器包括在排出口上方延伸的排出部，该排出部与第二分隔器的排出部重叠。

在前述电池组的另一个实施例中，第一分隔器与第二分隔器在侧向外部位置重叠。

在前述任意电池组的另一个实施例中，第一分隔器与第二分隔器在电池单元的正中部重叠。

在前述任意电池组的另一个实施例中，第一分隔器和第二分隔器的排出部都延伸到电池单元周界之外以形成排出路径。

在前述任意电池组的另一个实施例中，第一分隔器的间隔部被配置为用于传递冷却剂流体，并且排出部被配置用于从排出口传递另一种流体。

在前述任意电池组的另一个实施例中，冷却流体是空气。

一种根据本发明的另一个示例性方面的电池单元排出方法包括，将分隔器的一部分与电池组中轴向相邻的分隔器重叠，从而覆盖电池单元的排出口，以及其他。

在前述方法的另一个实施例中，方法包括在相邻的电池单元之间使用相邻的电池单元之间的分隔器的一部分来传递冷却剂。

在前述任意方法的另一个实施例中，方法包括，使用分隔器从电池组的电池单元内部传递流体，以及其他，该分隔器具有延伸到轴向相邻的电池单元之间的分隔器部分之外的排出部。

附图说明

从具体实施方式中，公开实例的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简略描述如下：

图1用图示说明了电动车动力传动系统实施例。

图2展示了图1电池组的高度示意图。

图3展示了图2电池组的电池单元的一个侧面示意图。

图4展示了在图2电池组中使用的示例分隔器的透视图。

图5展示了图4分隔器的前视图。

图6展示了图4分隔器的侧视图。

图7展示了图4分隔器与相邻分隔器的连接。

图7A展示了与相邻分隔器连接的另一个示例分隔器。

图8展示了当连接的分隔器在图2电池组中时的图7近景视图。

图9展示了图8线9-9的剖视图。

图10展示了图8线10-10的剖视图。

图11展示了另一个示例性分隔器的前视图。

图12展示了图11分隔器的部分透视图。

图13展示了与在电池组中的其它分隔器连接的另一示例分隔器。

具体实施方式

图1用图示说明了用于电动车的动力传动系统10。虽然被描述为混合动力电动车(HEV)，但应该明白这里描述的概念不仅限于HEV，还可以扩展到其它电动车，包括，但不仅限于，插电式混合动力电动车(PHEV)和纯电动车(BEV)。

在一个实施例中，动力传动系统10是使用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统。第一驱动系统包括引擎14和发电机18(也就是，第一电机)的组合。第二驱动系统包括至少一个马达22(也就是第二电机)，发电机18和电池组24。在这个例子中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电力驱动系统。第一和第二驱动系统产生转矩以驱动电动车的一组或多组车辆驱动轮28。

在这个实施例中是内燃机的引擎14可以通过动力传输单元30(例如行星齿轮组)连接到发电机18。当然，其它类型的动力传输单元，包括其它齿轮组和变速箱，也可能被用于将引擎14连接到发电机18。在一个非限制实施例中，动力传输单元30是行星齿轮组，其包括环形齿轮32，太阳齿轮34，和托架组件36。

发电机18可以通过动力传输单元30被引擎14驱动，以将动能转化为电能。发电机18可以选择性地起到将电能转化为动能的马达的作用，从而输出转矩到与动力传输单元30连接的轴38。因为发电机18与引擎14可操作地连接，所以引擎14的速度可以通过发电机18被控制。

动力传输单元30中的环形齿轮32可以被连接到轴40，轴40通过第二动力传输单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括拥有多个齿轮46的齿轮组。其它的动力传输单元也是也是适合的。齿轮46从引擎14传输转矩到差速器48，最终提供牵引力给车辆驱动轮28。差速器48可以包含用于保证传输转矩到车辆驱动轮28的多个齿轮。在这个例子中，第二动力传输单元44通过差速器48与车桥50机械耦接，以分配转矩到车辆驱动轮28。

通过输出转矩到也与第二动力传输单元44连接的轴52，马达22(也就是第二电机)也能用于驱动车辆驱动轮28。在一个实施例中，马达22和发电机18配合作为再生制动系统的一部分，其中，马达22和发电机18都可以被用作马达以输出转矩。例如，马达22和发电机18能够各自输出电能到电池组24。

电池组24是电动车电池总成的示例类型。电池组24可以有能够输出电力以运转马达22和发电机18的高电压电池形式。其它形式的能量储存装置和/或输出装置也能被用于具有动力传动系统10的电动车。

现在参照图2和图3，示例电池组24包含多个电池单元60和多个沿着轴线A的分隔器64。分隔器64可以用于电池单元60与地面的隔离。在这个例子中，每一个电池单元60通过一个分隔器64与相邻电池单元分隔开。

经由传递通过冷却板70的液体冷却剂使示例电池组24冷却。电池单元60和分隔器64被放置在致冷板70上。液体冷却剂通过入口74进入冷却板70内的冷却剂通道。液体冷却剂在冷却剂通道中循环从而吸收来自电池单元60的热能。液体冷却剂在排出口78离开冷却板70。

电池组24有第一横向单元侧80和第二横向单元侧82。第一横向单元侧80与第二横向单元侧82相对。电池单元60从处于轴线的正中间横向延伸到横向外部单元侧84和86。

电池单元60还有垂直下部单元侧88和垂直上部单元侧90。在这个例子中，垂直下部单元侧88支靠在冷却板70上。一般地，侧面80、82、88和90规定了电池单元60的外侧轮廓O。

现在参照图4-10并继续参考图2，示例分隔器64’包括间隔部92和排出部94。间隔部92包括在电池单元60外周界内的P部分(图5)。在这个例子中，部分P是间隔部92中轴向上处于在电池组24中的电池单元60之间的一部分。部分P的外侧轮廓总体上与电池单元60的外侧轮廓对齐，例如图3所示的电池单元60外侧轮廓O。显然，至少一部分排出部94延展到周界P的外侧。

排出部94具有孔98。至少一部分孔98也在周界P的外边。在这个例子中，全部孔98都在周界P外侧。

示例的孔98是在壁102内。壁102从间隔部92的朝上面的侧面106向上延伸。

上凸缘110从壁起在第一个方向轴向延伸。下凸缘114从壁102起在第二方向沿着轴线A轴向延伸。第一方向与第二方向相反。在这个例子中，上凸缘110和下凸缘114均具有C型横断面轮廓，该C型横断面轮廓朝向轴线A开放。

电池组24中的其他分隔器64外形模仿分隔器64’(图7和8)的外形。

当在电池组24内部组装时，分隔器64’的上凸缘110装配于其中一个轴向相邻分隔器64的下凸缘上方。由于重叠关系，分隔器64’的排出部94被认为是搭叠或者覆盖相邻分隔器64的排出部94。在一些例子中，分隔器64’的排出部94可以通过榫槽接口与相邻的排出部相结合。当组装好后，分隔器64’与轴向相邻分隔器互锁。

相邻排出部凸缘110和114的搭接保证了电池组24内的分隔器64提供了沿着轴线A延伸的排出管道120。在这个例子中凸缘110和114直接彼此接触。

在图9展示的排出管道120截面，排出管道120的三边通过排出部94被确定。更具体的说，三边是由排出部94的下凸缘114提供。在这个轴向位置，余下的排出管道120第四条边由电池单元60的垂直上部单元侧90确定。因此，在这个例子中，排出部94形成排出管道120不到100％的环形周界。在图9展示的截面实质上垂直于轴线A。

在图10展示的截面，排出管道120的所有边通过排出部94确定。更具体的讲，在此轴向位置，排出管道120完全由孔98提供。图10所示截面是对实质上垂直于轴线A的排出管道120的横穿。

电池单元60包含朝外的表面内的排出口开口124。排出口开口124在电池组24正常运作期间被膜128覆盖。排出口开口124在电池单元60的中间位置。分隔器64的排出部94与排出口开口在中间位置对准。

定期的，电池单元60内的气体可能扩张并需要排出。在这个例子中，这些气体的扩张强制打开膜128从而提供开口路径使气体移动进入排气管道120。

这些沿着排气管道120轴向流动进入另一个延伸至电池组24的管道130。然后废气能够移动通过管道130到达排气位置134，在这个例子中，排气位置134在拥有动力传动系统10的车辆外边。排气管道120因此提供了部分流道，使气体从电池单元60内部到以一种方式被传递到车辆外边的所需要的排气位置。在这个例子中，所需排气位置是大气136。

分隔器64的侧面包括附加的搭接接口，其互锁稳固了整个电池组结构。在这个例子中，分隔器64的一个外侧包括一个沿着轴线A在第一方向延伸的上凸缘140，和一个沿着轴线A在第二方向延伸的下凸缘144。第一方向与第二方向相反。

在这个实施例中，分隔器64的另外一侧包含在第二方向延伸的上凸缘和在第一方向延伸的下凸缘。

当分隔器64在电池组24中组装，上凸缘140与相邻分隔器64的下凸缘44重叠。分隔器64’因此与轴向相邻的一个分隔器64在外侧边重叠。进一步，在外侧边缘的分隔器64’的部分与另一个轴向相邻的分隔器64重叠。

在图7中的分隔器64’中，分隔器64的另一侧的上下凸缘以一种相似的方式与轴向相邻的分隔器重叠或者搭叠，但是是在相反的轴向。相比之下，在图7A中的分隔器64”中，分隔器64”另一侧边的上下凸缘与轴向相邻的分隔器以相似的方式在同一个轴向上重叠或者搭叠。

显然的，凸缘140和144是分隔器64的一部分，该部分延伸跨过一个垂直上部的单元侧90与相邻的分隔器重叠。而且，排出部94的凸缘110和112是分隔器64的一部分，该部分延伸跨过一个垂直上部的单元侧90。

图11和12展示了另一个用于空气冷却电池组的示例分隔器200，200’。分隔器200用于隔开具有通风孔的电池单元。

在这个实施例中，肋状条204从分隔器截面212相对侧轴向延伸。肋状条204提供了在相邻电池单元之间传递空气的冷却剂管道228的一部分。在这个例子中，冷却通道228的三个侧面通过分隔器200，200’确定一个剩余侧面通过其中一个电池单元确定。

在运作期间，空气从分隔器200第一侧上的进气室移动进入冷却通道228，从冷却管道228排入分隔器相反第二侧的出气室。当移动穿过冷却通道228到排气室236时，空气带走电池单元上的热能。这使电池组冷却。

如图2-10中的分隔器64，分隔器200包括电池单元周界以外的排出部240，以及电池单元周界以内的分隔部212。排出部240提供了各个排出管道上的至少部分处于电池单元周界以外的一部分。示例排出部240与电池单元通风口对准。

在一些实施例中(未示出)，在其中一个外侧边缘，分隔器200的搭叠部分能提供部分进气室，在另一外侧边缘，分隔器200的搭叠部分能提供出气室的一部分。

分隔器200的排出管通常沿着第一平面内与轴线A对齐的方向传送排出的电池单元流体。从进气室到出气室移动穿过冷却通道228以冷却电池组的空气沿着第二平面内的方向D流动。在这个例子中，第一平面横向于第二平面。

在这个实施例中，分隔器200的外边缘包括向上延伸的凸缘250。当分隔器200固定在电池组内，凸缘250帮助稳固侧围栏隔离器(side rail isolator)254。排出部240也能包括向上延伸凸缘用于固定围栏258。凸缘250与电池组内轴向相邻分隔器的凸缘搭叠。凸缘250可以进一步包括在凹槽264内适配的榫。

现在谈及图13，另一个示例分隔器300可以用于隔离电池单元的相邻阵列360a和360b。在这个例子中，一个单独分隔器300包括两个不同的排出部和两个如图所示的不同排出部。

一些公开实施例的特征包括提供与电池单元中轴向相邻分隔器搭叠的分隔器。搭叠稳固了装配并能为通气电池单元提供了管道。另一个特征是由分隔器提供的排出管道。

从本质上说，前述描述只是示例性的而不是限制性的。在不必脱离本发明的本质的情况下，公开示例的变更和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。因此，赋予本发明的法律保护范围由研究以下权利要求规定。

Claims (11)

1.一种电池组分隔器，包含：

间隔部，其具有可操作地装配在沿轴线处于第一电池单元和第二电池单元之间的部分，该部分具有周界；

排出部，其具有从轴线延伸到周界之外的孔；

所述分隔器的外侧包括沿着轴线在第一方向上延伸的上凸缘以及沿着轴线在第二方向上延伸的下凸缘，所述第一方向与所述第二方向相反，其中，所述分隔器的上凸缘与和其相邻的分隔器的下凸缘重叠并相互锁定；

所述分隔器进一步设置为锁定并隔离电池单元的相邻阵列。

2.如权利要求1所述的分隔器，其中的间隔部提供了传送冷却剂的通道的一部分。

3.如权利要求1所述的分隔器，其中排出部从间隔部的垂直最上侧向上延伸。

4.如权利要求1中所述的分隔器，其中排出部完全位于周界之外。

5.如权利要求1中所述的分隔器，包括排出部的上凸缘和下凸缘，上凸缘向第一方向延伸，下凸缘向与第一方向相反的第二方向延伸，上凸缘装配于第一相邻分隔器的下凸缘上方，下凸缘装配于第二相邻分隔器排出部的上凸缘的下方。

6.如权利要求5中所述的分隔器，其中上凸缘和下凸缘具有C型横断面轮廓。

7.如权利要求5中所述的分隔器，其中排出部的上凸缘配置为与第一相邻分隔器的下凸缘直接接触，并且排出部的下凸缘与第二相邻分隔器的上凸缘直接接触。

8.如权利要求5中所述的分隔器，其中下凸缘提供了排出管道的一部分外周界，排出管道有选择性的将流体从电池单元内部传送排出位置。

9.如权利要求8中所述的分隔器，其中，在一些排出管道的轴向剖面，排出部形成不到100％的排出管道周界。

10.如权利要求8中所述的分隔器，其中在一些排出管道的轴向剖面，排出部形成整个排出管道周界。

11.如权利要求1中所述的分隔器，包括间隔部的冷却剂流道和排出部的排出管道，冷却剂流道可操作地在电池单元和相邻电池单元之间的第一平面内传送冷却剂，排出管道可操作地在横向于第一平面的第二平面内传送排出的电池单元流体。

Images