CN108352587B - 电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池系统。该电池系统包括：导热基座构件；热交接构件，热交接构件位于导热基座构件上；以及电池模块，电池模块具有第一袋型电池单元，其中，热交接构件包括第一弧形表面、第二弧形表面以及第一沟槽，第一沟槽位于第一弧形表面与第二弧形表面之间并且延伸到热交接构件，第一袋型电池单元包括结合第一端部和第二端部的第一外部壳体，第一外部壳体的第一端部包括第一延伸部、第一弧形端面和第二弧形端面，第一外部壳体的第一延伸部包括第一端和第二端，第一外部壳体的第一弧形端面从第一外部壳体的第一延伸部的第一端延伸，第一外部壳体的第二弧形端面从第一外部壳体的第一延伸部的第一端延伸并且与第一外部壳体的第一弧形端面间隔开，第一袋型电池单元直接位于热交接构件上，使得第一袋型电池单元的第一延伸部位于热交接构件的第一沟槽中，第一外部壳体的第一延伸部与热交接构件直接接触，并且第一袋型电池单元的第一弧形端面和第二弧形端面直接位于热交接构件的第一弧形表面和第二弧形表面中的每一个上。

Description

电池系统
技术领域
本申请要求于2016年2月16日提交的美国专利申请No.15/044,296的优先权和权益，该美国专利申请的公开内容通过引用全部并入本文中。
本发明涉及一种电池系统。
背景技术
常规电池系统应该使用用于将来自电池单元的热能传递到冷却构件的附加中间构件。因此，常规电池系统存在电池模块的体积和重量增加的问题。此外，难以使用常规电池单元系统来组装电池模块。
本案发明人已经认识到需要一种改进的电池系统，该电池系统利用与电池模块的袋型电池单元(pouch-type battery cell)的端部直接接触的热交接构件以将来自袋型电池单元的热能传递到导热基座构件，而无需利用设置在袋型电池单元之间的内部散热片。
发明内容
技术问题
本发明致力于解决上述常规技术的问题和以往的技术所需的技术问题。
具体地，本发明致力于提供一种电池系统，其通过使用与袋型电池的端部直接接触的热交接构件而具有冷却效率提高、电池模块的体积和重量减小以及电池模块的组装简单的优点。
技术方案
提供了一种根据示例性实施方式的电池系统。
该电池系统包括导热基座构件。该电池系统还包括热交接构件，所述热交接构件被设置在所述导热基座构件的表面上。所述热交接构件具有第一弧形表面和第二弧形表面以及第一沟槽。所述第一沟槽被设置在所述第一弧形表面与所述第二弧形表面之间并且延伸到所述热交接构件中。该电池系统还包括具有第一袋型电池单元的电池模块。所述第一袋型电池单元具有包含第一端部和第二端部的第一外部壳体。所述第一外部壳体的所述第一端部具有第一延伸部以及第一弧形端面和第二弧形端面。所述第一外部壳体的所述第一延伸部具有第一端和第二端。所述第一外部壳体的所述第一弧形端面从所述第一外部壳体的所述第一延伸部的所述第一端延伸。所述第一外部壳体的所述第二弧形端面从所述第一外部壳体的所述第一延伸部的所述第一端延伸并且远离所述第一外部壳体的所述第一弧形端面。所述第一袋型电池单元被直接设置在所述热交接构件上，使得所述第一袋型电池单元的所述第一延伸部被设置在所述热交接构件的所述第一沟槽中，并且所述第一外部壳体的所述第一延伸部与所述热交接构件直接接触，并且所述第一袋型电池单元的所述第一弧形端面和所述第二弧形端面分别被直接设置在所述热交接构件的所述第一弧形表面和所述第二弧形表面上并抵靠所述第一弧形表面和所述第二弧形表面。
附图说明
图1是根据一个示例性实施方式的电池系统的示意图；
图2是图1的具有导热基座构件、热交接构件和电池模块的电池系统的部分分解示意图；
图3是图2的电池模块的示意图；
图4是图2的电池模块的一部分的示意图；
图5是图1的电池系统的沿着图1中的线5-5截取的截面示意图；
图6是图2的导热基座构件和热交接构件的示意图；
图7是图6的热交接构件的示意图；
图8是图3的电池模块中使用的框架构件的示意图；
图9是图8的框架构件的第一侧的示意图；
图10是图8的框架构件的另一示意图；
图11是图8的框架构件的第二侧的示意图；
图12是在图3的电池模块中使用的框架构件以及第一袋型电池单元和第二袋型电池单元的示意图；
图13是图12的框架构件以及第一袋型电池单元和第二袋型电池单元的沿着图12中的线13-13截取的截面示意图；
图14是图12的第一袋型电池单元的示意图；
图15是另选热交接构件的示意图；
图16是又一另选热交接构件的示意图；
图17是根据另一示例性实施方式的另一电池系统的示意图；以及
图18是图17的电池系统的沿着图17中的线18-18截取的截面示意图。
具体实施方式
参照图1至图5，提供了根据一个示例性实施方式的电池系统10。电池系统10包括导热基座构件20、热交接构件22和电池模块24。电池系统10的优点在于电池系统10利用直接抵靠电池模块24的袋型电池单元的端部设置的热交接构件22而不必使用设置在袋型电池单元之间的散热片，以将来自袋型电池单元的热能传递到导热基座构件20。
参照图2和图5，设置导热基座构件20以将热能从热交接构件22传导至流经导热基座构件20的流体。导热基座构件20包括外部壳体40、入口构件42和出口构件44。外部壳体40具有直接支承其上的热交接构件22的平坦的上表面46。外部壳体40中具有内部区域48。入口构件42和出口构件44联接到外部壳体40并且与内部区域48流体连通。流体供应系统(未示出)泵送(pump)流体通过入口构件42和内部区域48，然后通过出口构件44，以用于从导热基座构件20和热交接构件22提取热能。在一个示例性实施方式中，外部壳体40、入口构件42和出口构件44由金属构成。当然，在另选实施方式中，外部壳体40、入口构件42和出口构件44可由其它导热材料构成。
参照图5至图7，热交接构件22被设置为与电池模块24中的袋型电池单元直接接触，以将来自袋型电池单元的热能传导至导热基座构件20。热交接构件22设置在导热基座构件20的平坦的上表面46上。在一个示例性实施方式中，热交接构件22是预成型导热泡沫。此外，预成型导热泡沫是模制导热聚氨酯开孔泡沫。此外，在一个示例性实施方式中，热交接构件22具有在1.5W/mK(每米-开尔文的瓦特数)至3.0W/mK的范围内的热导率。在另选实施方式中，热交接构件22由例如诸如铝之类的金属构成。
热交接构件22具有底表面68，弧形表面70、72、80、82、90、92、100、102、110、112、120、122、130、132、140、142、150、152、160、162、170、172、180、182、190、192、200、202、210、212、220、222以及沟槽74、84、94、104、114、124、134、144、154、164、174、184、194、204、214、224。沟槽74设置在弧形表面70、72之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽84设置在弧形表面80、82之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽94设置在弧形表面90、92之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽104设置在弧形表面100、102之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽114设置在弧形表面110、112之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽124设置在弧形表面120、122之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽134设置在弧形表面130、132之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽144设置在弧形表面140、142之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽154设置在弧形表面150、152之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽164设置在弧形表面160、162之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽174设置在弧形表面170、172之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽184设置在弧形表面180、182之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽194设置在弧形表面190、192之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽204设置在弧形表面200、202之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽214设置在弧形表面210、212之间并且延伸到热交接构件22中。沟槽224设置在弧形表面220、222之间并且延伸到热交接构件22中。
参照图5，电池模块24包括袋型电池单元270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420，框架构件440、442、444、446、448、450、452、454和端板455、456。在一个示例性实施方式中，袋型电池单元270至420均为锂离子袋型电池单元并且具有彼此相同的结构。
参照图5、图13和图14，袋型电池单元270包括电极端子458、459和外部壳体460。外部壳体460包括第一端部461、第二端部462、第三端部463和第四端部464以及主表面467、468。第一端部461和第二端部462基本上彼此平行地延伸。第三端部463和第四端部464基本上彼此平行并且基本上与第一端部461和第二端部462垂直地延伸。主表面467设置在第一端部461、第二端部462、第三端部463和第四端部464之间。另外，主表面468基本上平行于主表面467延伸，并且设置在第一端部461、第二端部462、第三端部463和第四端部464之间。电极端子458从第三端部463向外延伸，并且电极端子459从第四端部464向外延伸。
第一端部461具有延伸部474和弧形端面470、472。延伸部474具有第一端478(如图13所示)和第二端479。弧形端面470从延伸部474的第一端478延伸。另外，弧形端面472从延伸部474的第一端478延伸并且延伸远离弧形端面470。延伸部474的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部462具有延伸部477和弧形端面475、476。延伸部477具有第一端490和第二端492。弧形端面475从延伸部477的第一端490延伸。另外，弧形端面476从延伸部477的第一端490延伸并且延伸远离弧形端面475。延伸部477的长度大于延伸部474的长度。
袋型电池单元270直接设置在热交接构件22上，使得延伸部474设置在热交接构件22的沟槽74中，并且延伸部474与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元270的弧形端面470、472分别直接设置在热交接构件22的弧形表面70、72上并抵靠热交接构件22的弧形表面70、72。
参照图5，袋型电池单元280包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体564。外部壳体564包括第一端部565、第二端部566、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面567、568。第一端部565和第二端部566基本上彼此平行地延伸。外部壳体564的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部565和第二端部566垂直地延伸。主表面567设置在第一端部565与第二端部566之间。另外，主表面568基本上平行于主表面567延伸并且设置在第一端部565与第二端部566之间。袋型电池单元280的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元280的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部565具有延伸部584和弧形端面580、582。延伸部584具有第一端和第二端。弧形端面580从延伸部584的第一端延伸。另外，弧形端面582从延伸部584的第一端延伸并且延伸远离弧形端面580。延伸部584的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部566具有延伸部587和弧形端面585、586。延伸部587具有第一端和第二端。弧形端面585从延伸部587的第一端延伸。另外，弧形端面586从延伸部587的第一端延伸并且延伸远离弧形端面585。延伸部587的长度大于延伸部584的长度。
袋型电池单元280直接设置在热交接构件22上，使得延伸部584设置在热交接构件22的沟槽84中，并且延伸部584与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元280的弧形端面580、582分别直接设置在热交接构件22的弧形表面80、82上并抵靠热交接构件22的弧形表面80、82。
袋型电池单元290包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体664。外部壳体664包括第一端部665、第二端部666、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面667、668。第一端部665和第二端部666基本上彼此平行地延伸。外部壳体664的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部665和第二端部666垂直地延伸。主表面667设置在第一端部665与第二端部666之间。此外，主表面668基本上平行于主表面667延伸并且设置在第一端部665与第二端部666之间。袋型电池单元290的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元290的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部665具有延伸部694和弧形端面690、692。延伸部694具有第一端和第二端。弧形端面690从延伸部694的第一端延伸。另外，弧形端面692从延伸部694的第一端延伸并且延伸远离弧形端面690。延伸部694的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部666具有延伸部697和弧形端面695、696。延伸部697具有第一端和第二端。弧形端面695从延伸部697的第一端延伸。另外，弧形端面696从延伸部697的第一端延伸并且延伸远离弧形端面695。延伸部697的长度大于延伸部694的长度。
袋型电池单元290直接设置在热交接构件22上，使得延伸部694设置在热交接构件22的沟槽94中，并且延伸部694与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元290的弧形端面690、692分别直接设置在热交接构件22的弧形表面90、92上并抵靠热交接构件22的弧形表面90、92。
袋型电池单元300包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)和外部壳体764。外部壳体764包括第一端部765、第二端部766、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面767、768。第一端部765和第二端部766基本上彼此平行地延伸。外部壳体764的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部765和第二端部766垂直地延伸。主表面767设置在第一端部765与第二端部766之间。此外，主表面768基本上平行于主表面767延伸并且设置在第一端部765与第二端部766之间。袋型电池单元300的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元300的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部765具有延伸部804和弧形端面800、802。延伸部804具有第一端和第二端。弧形端面800从延伸部804的第一端延伸。另外，弧形端面802从延伸部804的第一端延伸并且延伸远离弧形端面800。延伸部804的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部766具有延伸部807和弧形端面805、806。延伸部807具有第一端和第二端。弧形端面805从延伸部807的第一端延伸。另外，弧形端面806从延伸部807的第一端延伸并且延伸远离弧形端面805。延伸部807的长度大于延伸部804的长度。
袋型电池单元300直接设置在热交接构件22上，使得延伸部804设置在热交接构件22的沟槽104中，并且延伸部804与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元300的弧形端面800、802分别直接设置在热交接构件22的弧形表面100、102上并抵靠热交接构件22的弧形表面100、102。
袋型电池单元310包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体864。外部壳体864包括第一端部865、第二端部866、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面867、868。第一端部865和第二端部866基本上彼此平行地延伸。外部壳体864的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部865和第二端部866垂直地延伸。主表面867设置在第一端部865与第二端部866之间。此外，主表面868基本上平行于主表面867延伸并且设置在第一端部865与第二端部866之间。袋型电池单元310的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元310的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部865具有延伸部914和弧形端面910、912。延伸部914具有第一端和第二端。弧形端面910从延伸部914的第一端延伸。另外，弧形端面912从延伸部914的第一端延伸并且延伸远离弧形端面910。延伸部914的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部866具有延伸部917和弧形端面915、916。延伸部917具有第一端和第二端。弧形端面915从延伸部917的第一端延伸。另外，弧形端面916从延伸部917的第一端延伸并且远离弧形端面915。延伸部917的长度大于延伸部914的长度。
袋型电池单元310直接设置在热交接构件22上，使得延伸部914设置在热交接构件22的沟槽114中，并且延伸部914与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元310的弧形端面910、912分别直接设置在热交接构件22的弧形表面110、112上并抵靠热交接构件22的弧形表面110、112。
袋型电池单元320包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体964。外部壳体964包括第一端部965、第二端部966、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面967、968。第一端部965和第二端部966基本上彼此平行地延伸。外部壳体964的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部965和第二端部966垂直地延伸。主表面967设置在第一端部965与第二端部966之间。此外，主表面968基本上平行于主表面967延伸并且设置在第一端部965与第二端部966之间。袋型电池单元320的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元320的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部965具有延伸部1024和弧形端面1020、1022。延伸部1024具有第一端和第二端。弧形端面1020从延伸部1024的第一端延伸。另外，弧形端面1022从延伸部1024的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1020。延伸部1024的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部966具有延伸部1027和弧形端面1025、1026。延伸部1027具有第一端和第二端。弧形端面1025从延伸部1027的第一端延伸。另外，弧形端面1026从延伸部1027的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1025。延伸部1027的长度大于延伸部1024的长度。
袋型电池单元320直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1024设置在热交接构件22的沟槽124中，并且延伸部1024与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元320的弧形端面1020、1022分别直接设置在热交接构件22的弧形表面120、122上并抵靠热交接构件22的弧形表面120、122。
袋型电池单元330包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1064。外部壳体1064包括第一端部1065、第二端部1066、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1067、1068。第一端部1065和第二端部1066基本上彼此平行地延伸。外部壳体1064的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部1065和第二端部1066垂直地延伸。主表面1067设置在第一端部1065与第二端部1066之间。此外，主表面1068基本上平行于主表面1067延伸并且设置在第一端部1065与第二端部1066之间。袋型电池单元330的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元330的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1065具有延伸部1134和弧形端面1130、1132。延伸部1134具有第一端和第二端。弧形端面1130从延伸部1134的第一端延伸。另外，弧形端面1132从延伸部1134的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1130。延伸部1134的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1066具有延伸部1137和弧形端面1135、1136。延伸部1137具有第一端和第二端。弧形端面1135从延伸部1137的第一端延伸。另外，弧形端面1136从延伸部1137的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1135。延伸部1137的长度大于延伸部1134的长度。
袋型电池单元330直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1134设置在热交接构件22的沟槽134中，并且延伸部1134与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元330的弧形端面1130、1132分别直接设置在热交接构件22的弧形表面130、132上并抵靠热交接构件22的弧形表面130、132。
袋型电池单元340包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1164。外部壳体1164包括第一端部1165、第二端部1166、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1167、1168。第一端部1165和第二端部1166基本上彼此平行地延伸。外部壳体1164的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本与第一端部1165和第二端部1166垂直地延伸。主表面1167设置在第一端部1165与第二端部1166之间。此外，主表面1168基本上平行于主表面1167延伸并且设置在第一端部1165与第二端部1166之间。袋型电池单元340的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元340的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1165具有延伸部1244和弧形端面1240、1242。延伸部1244具有第一端和第二端。弧形端面1240从延伸部1244的第一端延伸。另外，弧形端面1242从延伸部1244的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1240。延伸部1244的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1166具有延伸部1247和弧形端面1245、1246。延伸部1247具有第一端和第二端。弧形端面1245从延伸部1247的第一端延伸。另外，弧形端面1246从延伸部1247的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1245。延伸部1247的长度大于延伸部1244的长度。
袋型电池单元340直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1244设置在热交接构件22的沟槽144中，并且延伸部1244与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元340的弧形端面1240、1242分别直接设置在热交接构件22的弧形表面140、142上并抵靠热交接构件22的弧形表面140、142。
袋型电池单元350包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1264。外部壳体1264包括第一端部1265、第二端部1266、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1267、1268。第一端部1265和第二端部1266基本上彼此平行地延伸。外部壳体1264的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部1265和第二端部1266垂直地延伸。主表面1267设置在第一端部1265与第二端部1266之间。此外，主表面1268基本上平行于主表面1267延伸并且设置在第一端部1265与第二端部1266之间。袋型电池单元350的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元350的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1265具有延伸部1354和弧形端面1350、1352。延伸部1354具有第一端和第二端。弧形端面1350从延伸部1354的第一端延伸。另外，弧形端面1352从延伸部1354的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1350。延伸部1354的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1266具有延伸部1357和弧形端面1355、1356。延伸部1357具有第一端和第二端。弧形端面1355从延伸部1357的第一端延伸。另外，弧形端面1356从延伸部1357的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1355。延伸部1357的长度大于延伸部1354的长度。
袋型电池单元350直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1354设置在热交接构件22的沟槽154中，并且延伸部1354与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元350的弧形端面1350、1352分别直接设置在热交接构件22的弧形表面150、152上并抵靠热交接构件22的弧形表面150、152。
袋型电池单元360包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1464。外部壳体1464包括第一端部1465、第二端部1466、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1467、1468。第一端部1465和第二端部1466基本上彼此平行地延伸。外部壳体1464的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部1465和第二端部1466垂直地延伸。主表面1467设置在第一端部1465与第二端部1466之间。此外，主表面1468基本上平行于主表面1467延伸并且设置在第一端部1465与第二端部1466之间。袋型电池单元360的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元360的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1465具有延伸部1564和弧形端面1560、1562。延伸部1564具有第一端和第二端。弧形端面1560从延伸部1564的第一端延伸。另外，弧形端面1562从延伸部1564的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1560。延伸部1564的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1466具有延伸部1567和弧形端面1565、1566。延伸部1567具有第一端和第二端。弧形端面1565从延伸部1567的第一端延伸。另外，弧形端面1566从延伸部1567的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1565。延伸部1567的长度大于延伸部1564的长度。
袋型电池单元360直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1564设置在热交接构件22的沟槽164中，并且延伸部1564与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元360的弧形端面1560、1562分别直接设置在热交接构件22的弧形表面160、162上并抵靠热交接构件22的弧形表面160、162。
袋型电池单元370包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1664。外部壳体1664包括第一端部1665、第二端部1666、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1667、1668。第一端部1665和第二端部1666基本上彼此平行地延伸。外部壳体1664的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部1665和第二端部1666垂直地延伸。主表面1667设置在第一端部1665与第二端部1666之间。此外，主表面1668基本上平行于主表面1667延伸并且设置在第一端部1665与第二端部1666之间。袋型电池单元370的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元370的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1665具有延伸部1774和弧形端面1770、1772。延伸部1774具有第一端和第二端。弧形端面1770从延伸部1774的第一端延伸。另外，弧形端面1772从延伸部1774的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1770。延伸部1774的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1666具有延伸部1777和弧形端面1775、1776。延伸部1777具有第一端和第二端。弧形端面1775从延伸部1777的第一端延伸。另外，弧形端面1776从延伸部1777的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1775。延伸部1777的长度大于延伸部1774的长度。
袋型电池单元370直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1774设置在热交接构件22的沟槽174中，并且延伸部1774与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元370的弧形端面1770、1772分别直接设置在热交接构件22的弧形表面170、172上并抵靠热交接构件22的弧形表面170、172。
袋型电池单元380包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1864。外部壳体1864包括第一端部1865、第二端部1866、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1867、1868。第一端部1865和第二端部1866基本上彼此平行地延伸。外部壳体1864的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部1865和第二端部1866垂直地延伸。主表面1867设置在第一端部1865与第二端部1866之间。此外，主表面1868基本上平行于主表面1867延伸并且设置在第一端部1865与第二端部1866之间。袋型电池单元380的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元380的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1865具有延伸部1884和弧形端面1880、1882。延伸部1884具有第一端和第二端。弧形端面1880从延伸部1884的第一端延伸。另外，弧形端面1882从延伸部1884的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1880。延伸部1884的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1866具有延伸部1887和弧形端面1885、1886。延伸部1887具有第一端和第二端。弧形端面1885从延伸部1887的第一端延伸。另外，弧形端面1886从延伸部1887的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1885。延伸部1887的长度大于延伸部1884的长度。
袋型电池单元380直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1884设置在热交接构件22的沟槽184中，并且延伸部1884与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元380的弧形端面1880、1882分别直接设置在热交接构件22的弧形表面180、182上并抵靠热交接构件22的弧形表面180、182。
袋型电池单元390包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体1964。外部壳体1964包括第一端部1965、第二端部1966、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面1967、1968。第一端部1965和第二端部1966基本上彼此平行地延伸。外部壳体1964的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部1965和第二端部1966垂直地延伸。主表面1967设置在第一端部1965与第二端部1966之间。此外，主表面1968基本上平行于主表面1967延伸并且设置在第一端部1965与第二端部1966之间。袋型电池单元390的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元390的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部1965具有延伸部1994和弧形端面1990、1992。延伸部1994具有第一端和第二端。弧形端面1990从延伸部1994的第一端延伸。另外，弧形端面1992从延伸部1994的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1990。延伸部1994的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部1966具有延伸部1997和弧形端面1995、1996。延伸部1997具有第一端和第二端。弧形端面1995从延伸部1997的第一端延伸。另外，弧形端面1996从延伸部1997的第一端延伸并且延伸远离弧形端面1995。延伸部1997的长度大于延伸部1994的长度。
袋型电池单元390直接设置在热交接构件22上，使得延伸部1994设置在热交接构件22的沟槽194中，并且延伸部1994与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元390的弧形端面1990、1992分别直接设置在热交接构件22的弧形表面190、192上并抵靠热交接构件22的弧形表面190、192。
袋型电池单元400包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体2064。外部壳体2064包括第一端部2065、第二端部2066、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面2067、2068。第一端部2065和第二端部2066基本上彼此平行地延伸。外部壳体2064的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部2065和第二端部2066垂直地延伸。主表面2067设置在第一端部2065与第二端部2066之间。此外，主表面2068基本上平行于主表面2067延伸并且设置在第一端部2065与第二端部2066之间。袋型电池单元400的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元400的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部2065具有延伸部2104和弧形端面2100、2102。延伸部2104具有第一端和第二端。弧形端面2100从延伸部2104的第一端延伸。另外，弧形端面2102从延伸部2104的第一端延伸并且延伸远离弧形端面2100。延伸部2104的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部2066具有延伸部2107和弧形端面2105、2106。延伸部2107具有第一端和第二端。弧形端面2105从延伸部2107的第一端延伸。另外，弧形端面2106从延伸部2107的第一端延伸并且延伸远离弧形端面2105。延伸部2107的长度大于延伸部2104的长度。
袋型电池单元400直接设置在热交接构件22上，使得延伸部2104设置在热交接构件22的沟槽204中，并且延伸部2104与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元400的弧形端面2100、2102分别直接设置在热交接构件22的弧形表面200、202上并抵靠热交接构件22的弧形表面200、202。
袋型电池单元410包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体2164。外部壳体2164包括第一端部2165、第二端部2166、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面2167、2168。第一端部2165和第二端部2166基本上彼此平行地延伸。外部壳体2164的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部2165和第二端部2166垂直地延伸。主表面2167设置在第一端部2165与第二端部2166之间。此外，主表面2168基本上平行于主表面2167延伸并且设置在第一端部2165与第二端部2166之间。袋型电池单元410的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元410的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部2165具有延伸部2214和弧形端面2210、2212。延伸部2214具有第一端和第二端。弧形端面2210从延伸部2214的第一端延伸。另外，弧形端面2212从延伸部2214的第一端延伸并且延伸远离弧形端面2210。延伸部2214的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部2166具有延伸部2217和弧形端面2215、2216。延伸部2217具有第一端和第二端。弧形端面2215从延伸部2217的第一端延伸。另外，弧形端面2216从延伸部2217的第一端延伸并且延伸远离弧形端面2215。延伸部2217的长度大于延伸部2214的长度。
袋型电池单元410直接设置在热交接构件22上，使得延伸部2214设置在热交接构件22的沟槽214中，并且延伸部2214与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元410的弧形端面2210、2212分别直接设置在热交接构件22的弧形表面210、212上并抵靠热交接构件22的弧形表面210、212。
袋型电池单元420包括第一电极端子和第二电极端子(未示出)以及外部壳体2264。外部壳体2264包括第一端部2265、第二端部2266、第三端部和第四端部(未示出)以及主表面2267、2268。第一端部2265和第二端部2266基本上彼此平行地延伸。外部壳体2264的第三端部和第四端部基本上彼此平行并且基本上与第一端部2265和第二端部2266垂直地延伸。主表面2267设置在第一端部2265与第二端部2266之间。此外，主表面2268基本上平行于主表面2267延伸并且设置在第一端部2265与第二端部2266之间。袋型电池单元420的第一电极端子和第二电极端子分别从袋型电池单元420的第三端部和第四端部向外延伸。
第一端部2265具有延伸部2324和弧形端面2320、2322。延伸部2324具有第一端和第二端。弧形端面2320从延伸部2324的第一端延伸。另外，弧形端面2322从延伸部2324的第一端延伸并且延伸远离弧形端面2320。延伸部2324的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
第二端部2266具有延伸部2327和弧形端面2325、2326。延伸部2327具有第一端和第二端。弧形端面2325从延伸部2327的第一端延伸。另外，弧形端面2326从延伸部2327的第一端延伸并且延伸远离弧形端面2325。延伸部2327的长度大于延伸部2324的长度。
袋型电池单元420直接设置在热交接构件22上，使得延伸部2324设置在热交接构件22的沟槽224中，并且延伸部2324与热交接构件22直接接触，并且袋型电池单元420的弧形端面2320、2322分别直接设置在热交接构件22的弧形表面220、222上并抵靠热交接构件22的弧形表面220、222。
参照图1和图5，塑料框架构件440至454和端板455、456被设置为将袋型电池单元270至420保持在它们之间。塑料框架构件440的结构与塑料框架构件442至454的结构相同。因此，下面将仅更详细地讨论塑料框架构件440的结构。
塑料框架构件440联接至端板455。袋型电池单元270与塑料框架构件440和端板455直接接触并保持在塑料框架构件440与端板455之间。
参照图5以及图8至图11，塑料框架构件440具有大致矩形的壁2500，顶壁2502，侧壁2504、2506和联接部2520、2522、2524、2526。顶壁2502联接到大致矩形的壁2500的顶端2530。此外，侧壁2504、2506分别联接到大致矩形的壁2500的侧端2532、2534，使得侧壁2504、2506基本上彼此平行地延伸。侧壁2504、2506延伸超出大致矩形的壁2500的底端2536，使得在大致矩形的壁2500的底端2536与塑料框架构件440的侧壁2504、2506之间限定第一间隙。热交接构件22的一部分设置在第一间隙内。
联接部2520联接到侧壁2504并且具有第一侧和第二侧。联接部2520的第一侧具有将联接夹2552保持在其上的凸型联接构件2550(图8中示出)。联接夹2552被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凹型联接构件。联接部2520的第二侧具有凹型联接构件2554(图10中示出)。凹型联接构件2554被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凸型联接构件。
联接部2522联接到侧壁2506并且具有第一侧和第二侧。联接部2522的第一侧具有将联接夹2572保持在其上的凸型联接构件2570(图8中示出)。联接夹2572被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凹型联接构件。联接部2522的第二侧具有凹型联接构件2574(图10中示出)。凹型联接构件2574被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凸型联接构件。
联接部2524联接到侧壁2504并且具有第一侧和第二侧。联接部2524的第一侧具有将联接夹2592保持在其上的凸型联接构件2590(图8中示出)。联接夹2592被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凹型联接构件。联接部2524的第二侧具有凹型联接构件2594(图10中示出)。凹型联接构件2594被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凸型联接构件。
联接部2526联接到侧壁2506并且具有第一侧和第二侧。联接部2526的第一侧具有将联接夹2602保持在其上的凸型联接构件2600(图8中示出)。联接夹2602被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凹型联接构件。联接部2526的第二侧具有凹型联接构件2604(图10中示出)。凹型联接构件2604被配置为可拆卸地联接到相邻塑料框架构件或端板的对应的凸型联接构件。
参照图5，袋型电池单元270的外部壳体460的主表面468被设置为直接抵靠塑料框架构件440的大致矩形的壁2500。此外，袋型电池单元280的外部壳体564的主表面567被设置为直接抵靠塑料框架构件440的大致矩形壁2500。此外，热交接构件22在塑料框架构件440的、框架构件440的大致矩形的壁2500的底端2536(图8中示出)与导热基座构件20的顶表面46之间的第一间隙内设置在袋型电池单元270、280下方。
参照图5，塑料框架构件442联接到塑料框架构件440。袋型电池单元280、290分别与塑料框架构件440、442直接接触，并且被保持在塑料框架构件440、442之间。
塑料框架构件444联接到塑料框架构件442。袋型电池单元300、310分别与塑料框架构件442、444直接接触，并且被保持在塑料框架构件442、444之间。
塑料框架构件446联接到塑料框架构件444。袋型电池单元320、330分别与塑料框架构件444、446直接接触，并且被保持在塑料框架构件444、446之间。
塑料框架构件448联接到塑料框架构件446。袋型电池单元340、350分别与塑料框架构件446、448直接接触，并且被保持在塑料框架构件446、448之间。
塑料框架构件450联接到塑料框架构件448。袋型电池单元360、370分别与塑料框架构件448、450直接接触，并且被保持在塑料框架构件448、450之间。
塑料框架构件452联接到塑料框架构件450。袋型电池单元380、390分别与塑料框架构件450、452直接接触，并且被保持在塑料框架构件450、452之间。
塑料框架构件454联接到塑料框架构件452。袋型电池单元400、410分别与塑料框架构件452、454直接接触，并且被保持在塑料框架构件452、454之间。
端板456联接到塑料框架构件454。袋型电池单元420与端板456和塑料框架构件454直接接触并且被保持在端板456和塑料框架构件454之间。
参照图15，例示了可代替热交接构件22被用于电池系统10(图2中示出)的热交接构件2722。热交接构件2722是预成型导热泡沫。具体地，热交接构件2722是模切导热聚氨酯开孔泡沫。在一个示例性实施方式中，热交接构件2722具有在1.5W/mK(每米-开尔文的瓦特数)至3.0W/mK范围内的热导率。在另选实施方式中，热交接构件2722可被具有与热交接构件2722相同的外轮廓(例如，外表面)的热交接构件代替，其中，热交接构件由例如诸如铝之类的金属构成。
参照图16，示出了可代替热交接构件22被用于电池系统10(图2中示出)的热交接构件2762。热交接构件2762是诸如导热硅基凝胶之类的导热凝胶。在一个示例性实施方式中，热交接构件2762具有在1.5W/mK(每米-开尔文的瓦特数)至3.0W/mK范围内的热导率。
参照图17和图18，提供了根据另一示例性实施方式的电池系统2810。电池系统2810和电池系统10(图2中示出)之间的主要区别在于电池系统2810使用导热基座构件2820代替导热基座构件20。具体地，电池系统2820包括导热基座构件2820、热交接构件22和电池模块24。
电池系统2810的优点在于电池系统2810利用与电池模块24中的袋型电池单元的端部直接接触的热交接构件22而不必使用设置在袋型电池单元之间的冷却片(coolingfin)，以将来自袋型电池单元的热能传递到导热基座构件2820。
导热基座构件2820包括基板2830以及从基板2830的底表面向下延伸的散热片(heat fin)2832、2834、2836、2838、2840、2842、2844、2846、2848。导热基座构件2820被设置为将热能从热交接构件22传导至流经散热片2832至2848的空气。在一个示例性实施方式中，基板2830和散热片2832至2848由金属构成。当然，在另选实施方式中，基板2830和散热片2832至2848可由其它导热材料构成。
本文描述的电池系统提供优于其它电池系统的显著优点。具体地，电池系统的优点在于每个电池系统利用与电池模块中的袋型电池单元的端部直接接触的热交接构件而不必使用设置在袋型电池单元之间的冷却片，以将来自袋型电池单元的热能传递到导热基座构件。
本文公开的电池单元组装件在与其它电池单元组装件相比时提供了显著的优点。具体地，电池单元组装件的一个优点是可以使用聚合物泡沫容器来将电池单元固定在聚合物泡沫容器中形成的沟槽中并外部热能隔离开。
尽管仅结合有限数量的实施方式详细描述了请求保护的本发明，但是应当容易理解的是，本发明不限于这些公开的实施方式。而是，请求保护的本发明可被修改为包含直到此时未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变形、更改、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了请求保护的本发明的各种实施方式，但是应该理解，本发明的各方面可仅包括所描述的实施方式中的一些。因此，请求保护的本发明不被前面的描述限制。
工业适用性
如上所述，根据本发明的电池系统可通过使用与电池的端部直接接触的热交接构件而具有冷却效率提高、电池模块的体积和重量减小以及电池模块的组装简单的优点。

Claims (10)

1.一种电池系统，该电池系统包括：
热交接构件，所述热交接构件被设置在导热基座构件的表面上，所述热交接构件具有第一弧形表面和第二弧形表面以及第一沟槽，所述第一沟槽被设置在所述第一弧形表面与所述第二弧形表面之间并且延伸到所述热交接构件中；以及
电池模块，所述电池模块具有第一袋型电池单元，所述第一袋型电池单元具有第一外部壳体，所述第一袋型电池单元的所述第一外部壳体具有第一端部，所述第一端部具有第一延伸部以及第一弧形端面和第二弧形端面，并且
所述第一袋型电池单元被直接设置在所述热交接构件上，使得所述第一袋型电池单元的所述第一延伸部被设置在所述热交接构件的所述第一沟槽中，并且所述第一外部壳体的所述第一延伸部与所述热交接构件直接接触，并且所述第一袋型电池单元的所述第一弧形端面和所述第二弧形端面分别被直接设置在所述热交接构件的所述第一弧形表面和所述第二弧形表面上并抵靠所述第一弧形表面和所述第二弧形表面，
其中，所述热交接构件还具有第三弧形表面和第四弧形表面以及第二沟槽，所述第二沟槽被设置在所述第三弧形表面与所述第四弧形表面之间并且延伸到所述热交接构件中；所述第一袋型电池单元具有设置在所述第一袋型电池单元的第一端部与第二端部之间的第一主表面，所述电池模块还包括：
第二袋型电池单元，所述第二袋型电池单元具有包含第一端部、第二端部以及设置在所述第二袋型电池单元的第一端部与第二端部之间的第一主表面的第二外部壳体；所述第二袋型电池单元的第一主表面被设置在所述第一袋型电池单元的第一主表面上并直接抵靠所述第一袋型电池单元的第一主表面；所述第二外部壳体的第一端部具有第一延伸部以及第一弧形端面和第二弧形端面，所述第二外部壳体的第一延伸部具有第一端和第二端，所述第二外部壳体的第一弧形端面从所述第二外部壳体的第一延伸部的第一端延伸，所述第二外部壳体的第二弧形端面从所述第二外部壳体的第一延伸部的第一端延伸并且延伸远离所述第二外部壳体的第一弧形端面，并且
所述第二袋型电池单元被直接设置在所述热交接构件上，使得所述第二袋型电池单元的第一延伸部被设置在所述热交接构件的所述第二沟槽中，并且所述第二外部壳体的第一延伸部与所述热交接构件直接接触，并且所述第二袋型电池单元的第一弧形端面和第二弧形端面分别被直接设置在所述热交接构件的所述第三弧形表面和所述第四弧形表面上并抵靠所述第三弧形表面和所述第四弧形表面，
所述电池模块还包括具有第一矩形的壁、第一顶壁以及第一侧壁和第二侧壁的第一塑料框架构件，所述第一顶壁联接至所述第一矩形的壁的顶端，所述第一塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁分别联接至所述第一矩形的壁的第一侧端和第二侧端，使得所述第一塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁彼此平行地延伸；所述第一塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁延伸超出所述第一矩形的壁的底端，使得在所述第一矩形的壁的底端与所述第一塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁之间限定第一间隙，并且
所述第一袋型电池单元的所述第一外部壳体还具有设置在所述第一袋型电池单元的所述第一外部壳体的所述第一端部与第二端部之间的第二主表面；所述第一袋型电池单元的第二主表面被设置为直接抵靠所述第一塑料框架构件的所述第一矩形的壁，并且所述热交接构件被设置在所述第一塑料框架构件的所述第一间隙内。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述第一延伸部的长度在1.0毫米至5.0毫米的范围内。
3.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述第一外部壳体的第二端部具有第二延伸部，并且所述第二延伸部的长度大于所述第一延伸部的长度。
4.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述热交接构件包括预成型导热泡沫。
5.根据权利要求4所述的电池系统，其中，所述预成型导热泡沫为模制导热聚氨酯开孔泡沫。
6.根据权利要求4所述的电池系统，其中，所述预成型导热泡沫为模切导热聚氨酯开孔泡沫。
7.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述热交接构件包括导热凝胶。
8.根据权利要求7所述的电池系统，其中，所述导热凝胶是导热硅基凝胶。
9.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述热交接构件具有在1.5W/mK至3.0W/mK的范围内的热导率。
10.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述电池模块还包括具有第二矩形的壁、第二顶壁以及第一侧壁和第二侧壁的第二塑料框架构件，所述第二顶壁联接至所述第二矩形的壁的顶端，所述第二塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁分别联接至所述第二矩形的壁的第一侧端和第二侧端，使得所述第二塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁彼此平行地延伸；所述第二塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁延伸超出所述第二矩形的壁的底端，使得在所述第二矩形的壁的底端与所述第二塑料框架构件的第一侧壁和第二侧壁之间限定第二间隙，并且
所述第二袋型电池单元的所述第二外部壳体还具有被设置在所述第二袋型电池单元的所述第二外部壳体的第一端部与第二端部之间的第二主表面；所述第二袋型电池单元的第二主表面被设置为直接抵靠所述第二塑料框架构件的所述第二矩形的壁，并且所述热交接构件被设置在所述第二塑料框架构件的所述第二间隙内。
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