CN106170887B - 电池单体组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池单体组件和一种散热片，其中该电池单体包括壳体和电极端子。散热片面对壳体地定位并且包括沿着散热片的竖直轴线延伸的大致矩形形状的板，其中该大致矩形形状的板在其一个表面上具有多个凹进部和多个平坦部。多个凹进部中的每一个凹进部沿着竖直轴线定位于多个平坦部中的每一个平坦部之间，并且壳体定位为与平坦部接触，由此提供用于即使当电池单体体积膨胀时仍然接纳电池单体的电池单体组件。

Description

电池单体组件
技术领域
本发明涉及一种电池单体组件，具体而言，其包括框架构件，该框架构件用于固定能够隆起的电池单体的外侧。
背景技术
作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-in HEV)的动力源，二次电池已经受到相当大的关注，其中，上述电动车辆被研发以解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆所引起的问题，诸如空气污染。
小型移动装置为每个装置使用一个或若干个电池单体。另一方面，诸如车辆的中型或大型装置使用具有彼此电连接的多个电池单体的中型或大型电池模块，因为对于中型或大型装置而言高输出和大容量是必须的。
通常，电池模块以如下方式构造，即：将多个单元单体容纳在盒中以用于串联和/或并联连接，然后将多个盒电连接。在一些情形中，为了提供更高的输出，两个或更多个电池模块被电连接以制作中型或大型电池系统。
因此，要求连接构件以用于彼此连接单元单体、盒、电池模块等。进一步，高输出和大容量电池在充电和放电期间产生大量热，从而该单体隆起。随着在电池单体组件内的电池单体老化，电池单体能够隆起并且在其中保持电池单体的框架构件上产生向外的压力。
相应地，在本文中发明人已经认识到对于改进的电池单体组件的需要，该电池单体组件被设计为适应电池单体的隆起，这减小了施加到在其中保持电池单体的框架构件的力量。
发明内容
因此，本发明已经被做出以解决上述问题和其它待解决的技术问题。
具体而言，本发明的目的是提供一种电池单体组件，其具有冷却片以减小施加到框架构件的力量。
提供了根据示例性实施例的电池单体组件。该电池单体组件包括第一电池单体，该第一电池单体具有第一壳体和从第一壳体延伸的第一和第二电端子。该电池单体组件进一步包括散热片，该散热片抵靠第一电池单体的第一壳体布置。散热片具有沿着纵向轴线延伸的大致矩形形状的板。该大致矩形形状的板具有带有第一侧和第二侧的板部分。第一侧具有第一多个凹进区域和第一多个平坦区域。第一多个凹进区域的每一个凹进区域沿着纵向轴线布置在第一多个平坦区域的两个平坦区域之间。第一电池单体的第一壳体抵靠第一侧布置使得第一壳体接触第一多个平坦区域。
附图说明
图1是根据示例性实施例的电池单体组件的示意图；
图2是图1的电池单体组件的分解视图；
图3是图1的电池单体组件的另一分解视图；
图4是在图1的电池单体组件中利用的散热片的示意图；
图5是在图1的电池单体组件中利用的散热片的另一示意图；
图6是图4的散热片的分解视图；
图7是示出电池单体的部分和图4的散热片的部分的、图1的电池单体组件的部分的放大横截面示意图；
图8是在图4的散热片中利用的大致矩形形状的板的示意图；并且
图9是图8的大致矩形形状的板的部分的放大示意图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细地描述本发明的优选实施例。但是，应该注意的是，本发明的范围不受所示实施例的限制。
参考图1-3，提供了根据示例性实施例的电池单体组件10。电池单体组件10包括矩形环状框架构件20、22、电池单体30、32、以及散热片40。电池单体组件10的优点在于，组件10利用具有凹进区域的散热片40，当电池单体30、32老化并且开始向外隆起时，该凹进区域能够在其中接纳电池单体30、32的部分，使得该凹进区域减小由电池单体施加到框架构件20、22的力量。
矩形环状框架构件20、22被构造成联接到一起以在其间保持电池单体30、32和散热片40。在一个示例性实施例中，矩形环状框架构件20、22由塑料构造。然而，在可替代实施例中，矩形环状框架构件20、22能够由本领域的技术人员已知的其它材料构造。矩形环状框架构件20、22可以被超声波焊接到一起。
参考图2和3，电池单体30、32每一个被构造成产生操作电压。在一个示例性实施例中，电池单体30、32中的每一个电池单体是具有大致矩形周边轮廓的袋型锂离子电池单体。当然，能够利用本领域的技术人员已知的其它类型的电池单体。在一个示例性实施例中，电池单体30、32相互串联电联接。
电池单体30包括矩形形状的壳体50和从壳体50延伸的电端子52、54。电池单体30被布置在矩形环状框架构件20和散热片40之间。
电池单体32包括矩形形状的壳体60和从壳体60延伸的电端子62、64。电池单体32被布置在矩形环状框架构件22和散热片40之间。
参考图2和4-9，散热片40分别地被抵靠电池单体30、32的壳体50、60并且在其之间布置，并且被构造成从电池单体30、32向流动通过散热片40的制冷剂或者液体传递热能以冷却电池单体30、32。散热片40包括大致矩形形状的板70和管72。
大致矩形形状的板70沿着纵向轴线74延伸。大致矩形形状的板70包括板部分80(图6所示)和联接到并且围绕板部分80的周边的第一、第二、第三和第四周边边缘部分82、84、86、88。在示例性实施例中，大致矩形形状的板70由铝构造。当然，在可替代实施例中，例如，大致矩形形状的板70能够由其它材料诸如钢、不锈钢或者铜构造。
板部分80是大致矩形形状的并且包括第一侧100和第二侧102，该第二侧102与第一侧100相对地布置。第一侧100设定尺寸为覆盖或者包围基本上全部的电池单体30的大致矩形形状的侧表面。第二侧102设定尺寸为覆盖或者包围基本上全部的电池单体32的大致矩形形状的侧表面。
参考图2、4、6、8和9，第一侧100具有第一多个凹进区域110和第一多个平坦区域112。第一多个凹进区域110的每一个凹进区域沿着纵向轴线74布置在第一多个平坦区域112的两个平坦区域之间。第一多个凹进区域110的每一个凹进区域的深度D1(图9所示)小于板部分80的厚度T的二分之一。第一多个凹进区域110的每一个凹进区域基本与纵向轴线74垂直地延伸并且延伸跨越板部分80的宽度W的至少三分之二。第一多个凹进区域110被构造成当壳体50随着时间向外膨胀时接纳电池单体30的壳体50的部分。第一多个凹进区域110包括沿着纵向轴线74相互隔开地布置并且基本相互平行地延伸的凹进区域130、132、134、136。此外，第一多个平坦区域112包括沿着纵向轴线74相互隔开地布置的平坦区域140、142、144、146、148。在电池单体组件10的组装期间，电池单体30的壳体50被抵靠第一侧100布置，使得在壳体50例如在电池单体30随着时间持续诸如几个月和几年的老化期间向外膨胀之前，壳体50接触第一多个平坦区域112而不接触第一多个凹进区域110。
参考图2、5、8和9，第二侧102具有第二多个凹进区域120和第二多个平坦区域122。第二多个凹进区域120的每一个凹进区域沿着纵向轴线74被布置在第二多个平坦区域122的两个平坦区域之间。第二多个凹进区域120的每一个凹进区域的深度D2(图9所示)小于板部分80的厚度T的二分之一。第二多个凹进区域120的每一个凹进区域基本与纵向轴线74垂直地延伸并且延伸跨越板部分80的宽度的至少三分之二。第二多个凹进区域120被构造成当壳体60随着时间向外膨胀时接纳电池单体32的壳体60的部分。第二多个凹进区域120包括沿着纵向轴线74相互隔开地布置并且基本相互平行地延伸的凹进区域150、152、154、156。第二多个平坦区域122包括沿着纵向轴线74相互隔开地布置的平坦区域160、162、164、166、168。在电池单体组件10的组装期间，电池单体32的壳体60抵靠第二侧102布置，使得在壳体60例如在电池单体32随着时间持续诸如几个月和几年的老化期间向外膨胀之前，壳体60接触第二多个平坦区域122而不接触第二多个凹进区域120。
参考图7-9，第一多个凹进区域110的每一个凹进区域被与第二多个平坦区域122的相应的平坦区域相对地布置。此外，第一多个平坦区域112的每一个平坦区域被与第二多个凹进区域120的凹进区域相对地布置。
参考图6，第一、第二、第三和第四周边边缘部分82、84、86、88联接到板部分80并且从其延伸。在示例性实施例中，第一、第二、第三和第四周边边缘部分82、84、86、88分别地从板部分80的第一、第二、第三和第四边缘向外延伸。第一周边边缘部分82和第三周边边缘部分86基本相互平行地延伸。第二周边边缘部分84和第四周边边缘88基本相互平行地延伸。第一、第二、第三和第四周边边缘部分82、84、86、88限定构造成在其上接纳管72的弧形沟槽207(图8和9所示)。
参考图4和6，管72联接到第一、第二、第三和第四周边边缘部分82、84、86、88，并且管72在其中限定内部流动路径。管72被构造成将热能的至少部分从电池单体30、32传递到流动通过管72的液体或者制冷剂。
管72包括相互流体连通的第一管部分190、第二管部分192、第三管部分194、第四管部分196、第五管部分198、第六管部分200、以及第七管部分202。第一和第二管部分190、192基本相互平行。第三管部分194基本与第一和第二管部分190、192垂直并且在第一和第二管部分190、192之间延伸。第四和第五管部分196、198分别地从第一和第二管部分190、192延伸，并且分别地基本与第一和第二管部分190、192垂直。第六和第七管部分200、202分别地从第四和第五管部分196、198延伸，并且分别地基本与第四和第五管部分196、198垂直。如所示，管部分190、194、192分别地联接到第二、第三、第四周边边缘部分84、86、88。此外，管部分196、198两者均联接到第一周边边缘部分82。在示例性实施例中，管72焊接到第一、第二、第三和第四周边边缘部分82、84、86、88。在示例性实施例中，管72由铝构造。然而，管72能够由本领域的技术人员已知的其它材料构造。
参考图2和4，在操作期间，制冷剂或者液体从来源装置(未示出)进入第六管部分200并且流动通过第四管部分196、第一管部分190、第三管部分194、第二管部分192、第五管部分198、以及第七管部分202并且朝向接纳装置离开第七管部分202。由电池单体30、32产生的热能通过大致矩形形状的板70传导到管72。此外，管72中的热能被传导到流动通过管72的制冷剂或者液体中。因此，流动通过管72的制冷剂或者液体从电池单体30、32吸收热能以降低电池单体30、32的温度。
电池单体组件10提供优于其它电池单体组件的实质性优点。特别地，电池单体组件10提供利用具有凹进区域的散热片的技术效果，该凹进区域构造成当电池单体随着时间(例如几月或者几年)开始向外隆起时接纳电池单体的部分，这减小了施加到在其中保持电池单体的框架构件的力量。
虽然已经为了示例性目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不偏离如所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种变型、添加和替代是可能的。
工业实用性
根据本发明的电池单体组件能够适应电池单体的隆起，因此能够减小施加到在其中保持电池单体的框架构件的力量。结果，该电池单体组件能够有效地移除在充电和放电期间聚积的热量。

Claims (11)

1.一种电池单体组件，包括：
第一电池单体，所述第一电池单体具有第一壳体和从所述第一壳体延伸的第一电端子和第二电端子；
第二电池单体，所述第二电池单体具有第二壳体和从所述第二壳体延伸的第一电端子和第二电端子；和
散热片，所述散热片抵靠所述第一电池单体的所述第一壳体布置，所述散热片具有沿着纵向轴线延伸的矩形形状的板，所述矩形形状的板具有带有第一侧和第二侧的板部分，所述第一侧具有第一多个凹进区域和第一多个平坦区域，所述第一多个凹进区域中的每一个凹进区域沿着所述纵向轴线被布置在所述第一多个平坦区域的两个平坦区域之间，所述第一电池单体的所述第一壳体抵靠所述第一侧布置使得所述第一壳体接触所述第一多个平坦区域，
其中，所述板部分的所述第二侧具有第二多个凹进区域和第二多个平坦区域，所述第二多个凹进区域中的每一个凹进区域沿着所述纵向轴线被布置在所述第二多个平坦区域的两个平坦区域之间，所述第二电池单体的所述第二壳体抵靠所述第二侧布置使得所述第二壳体接触所述第二多个平坦区域，
其中，所述第一多个凹进区域中的每一个凹进区域与所述纵向轴线垂直地延伸，并且延伸跨越所述板部分的宽度的至少三分之二，
其中，所述矩形形状的板进一步包括联接到所述板部分并且从所述板部分延伸的第一周边边缘部分、第二周边边缘部分、第三周边边缘部分和第四周边边缘部分，所述散热片进一步具有联接到所述第一周边边缘部分、第二周边边缘部分、第三周边边缘部分和第四周边边缘部分的管，所述管中限定有内部流动路径，并且
其中，所述第一多个凹进区域中的每一个凹进区域与所述第二多个平坦区域的相应的平坦区域相对地布置，并且所述第一多个平坦区域中的每一个平坦区域与所述第二多个凹进区域中的凹进区域相对地布置。
2.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述第一多个凹进区域被构造成：当所述第一壳体随着时间向外膨胀时，将所述第一电池单体的所述第一壳体的部分接纳在所述第一多个凹进区域中。
3.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述第一多个凹进区域中的每一个凹进区域的深度小于所述板部分的厚度的二分之一。
4.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述第二多个凹进区域被构造成：当所述第二壳体随着时间向外膨胀时，将所述第二电池单体的所述第二壳体的部分接纳在所述第二多个凹进区域中。
5.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述第二多个凹进区域中的每一个凹进区域的深度小于所述板部分的厚度的二分之一。
6.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述第二多个凹进区域中的每一个凹进区域与所述纵向轴线垂直地延伸，并且延伸跨越所述板部分的宽度的至少三分之二。
7.根据权利要求1所述的电池单体组件，进一步包括第一矩形环状框架构件和第二矩形环状框架构件，所述散热片与所述第一电池单体和所述第二电池单体被布置在所述第一矩形环状框架构件和所述第二矩形环状框架构件之间。
8.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述矩形形状的板的所述第一周边边缘部分、第二周边边缘部分、第三周边边缘部分和第四周边边缘部分限定弧形沟槽，所述弧形沟槽被构造成在其上接纳所述管。
9.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述管包括进口端口、出口端口、以及布置在所述进口端口和所述出口端口之间的内部流动路径，所述散热片被构造成在所述进口端口中接收两相制冷剂，所述散热片进一步构造成从所述第一电池单体接收热能并且利用热能将所述内部流动路径内的所述两相制冷剂转变成气态制冷剂。
10.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述矩形形状的板由铝构造。
11.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述矩形形状的板的所述板部分的尺寸被设定为覆盖所述第一电池单体的矩形形状的侧表面的全部。
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