CN111180623A - 电池模块和电池组 - Google Patents

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Abstract

一种电池组，包括：电池模块、容纳电池模块的壳体和覆盖壳体的盖。电池模块包括：多个电池单元，该多个电池单元中的各个电池单元在上端处包括电极；电池单元容纳部，其由树脂制成并且容纳多个电池单元；以及冷却部，其冷却多个电池单元。冷却部包括：第一金属部，其布置于面对所述多个电池单元中的各个电池单元的底端的一侧；第二金属部，该第二金属部从第一金属部的另一端面对表面向电池单元的上端延伸并且布置在所述多个电池单元之间。电池单元容纳部包括树脂嵌件部，其通过至少嵌件成型第一金属部的另一端面对表面和多个第二金属部而形成。

Description

电池模块和电池组
技术领域
本发明涉及一种电池模块，其包括多个电池单元、由树脂制成的电池单元容纳部和由金属制成的冷却部。本发明还涉及一种包括该电池模块的电池组。
背景技术
安装于电动车辆或者混合动力车辆的电池组包括电池模块、容纳该电池模块的壳体和覆盖壳体的盖。作为现有技术中的电池模块，已知专利文献1中公开的电池模块，并且其包括：多个电池单元；保持器块，其中多个电池单元分别容纳在预定的位置；和用于冷却多个电池单元的冷却板。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-2008-59950
发明内容
在上述现有技术中，虽然包括了用于冷却多个电池单元的冷却板，但是由于冷却板具有仅面对多个电池单元的下端的结构，所以存在通过冷却板的冷却效果不足的问题。
已经鉴于上述情形做出本发明，并且本发明的目的是提供一种能够提高冷却效果的电池模块和包括该电池模块的电池组。
根据已经做出以解决上述问题的第一方面的本发明的电池模块，包括：多个电池单元，该多个电池单元中的各个电池单元在一端处包括电极；电池单元容纳部，其由树脂制成并且容纳多个电池单元；以及冷却部，其冷却多个电池单元。冷却部包括：第一金属部，其布置于多个电池单元的另一端并且具有面对多个电池单元的另一端的上表面；以及多个第二金属部，其从第一金属部的上表面向多个电池单元的一端延伸并且布置在多个电池单元之间。电池单元容纳部包括树脂嵌件部，其通过至少嵌件成型第一金属部的上表面和多个第二金属部而形成。
根据具有第一方面的特征的本发明，由于多个电池单元的另一端侧和多个电池单元之间的空间被冷却，相比于传统示例，能够显著扩展冷却范围。因此，能够提高冷却效果(换言之，能够提高对电池单元的冷却能力)。
此外，根据本发明，由于第二金属部布置在多个电池单元之间，所以担心电池单元之间导电，但是由于树脂嵌件部的一部分通过嵌件成型而设置在第二金属部中，所以防止相邻电池单元之间导电。因此，根据本发明，即使在采用产生电势的电池单元壳体的情况下，电池单元中也不会出现问题。
根据第二方面的本发明，其中，在根据第一方面的电池模块中，所述第一金属部是金属板，并且所述多个第二金属部是比所述第一金属部薄的独立的金属薄板，并且所述第一金属部具有多个狭缝，所述多个第二金属部插入到该多个狭缝中。
根据具有第二方面的特征的本发明，由于第一金属部和多个第二金属部分开地形成并且第二金属部插入到第一金属部的狭缝中，所以能够容易地组装冷却部。根据本发明，由于多个第二金属部由金属薄板制成，所以如在传统示例中一样保持相邻电池单元之间的间隔，并且结果，能够防止尺寸的增大。根据本发明，由于第一金属部是比第二金属部厚的金属板，所以即使在存在多个第二金属部时，第一金属部也能够具有冷却能力。
根据第三方面的本发明，其中，在根据第二方面的电池模块中，所述第一金属部包括用于使冷却水或者制冷剂流动的冷却通道。
根据具有第三方面的特征的本发明，由于结构具有冷却通道，所以电池单元的冷却能力能够通过流动的冷却水或者制冷剂而提高。
根据已经做出以解决上述问题的第四方面的本发明的电池组，包括：第三方面中描述的电池模块；壳体，该壳体容纳所述电池模块；以及盖，该盖覆盖所述壳体。
根据具有第四方面的特征的本发明，能够提供冷却效果提高的电池模块。
根据本发明的电池模块，相比于传统示例，能够显著扩展冷却范围。因此，提高了冷却效果。此外，根据本发明的电池组，由于包括了具有上述效果的电池模块，所以提供了更好的电池组。
附图说明
图1是示出本发明的电池模块和电池组的实施例的立体图。
图2是图1中的电池模块的俯视图。
图3是沿图2的线A-A截取的截面图。
图4是沿线图2的线C-C截取的立体图。
图5是图3中的B部分的放大图。
图6是示出冷却部中的第一金属部的立体图。
图7是示出冷却部中的第一金属部和第二金属部刚好在组装之前的状态的立体图。
图8是示出嵌件成型的状态的立体图。
图9是示出刚好在电池单元容纳之前的状态的立体图。
图10是示出电池单元完全地容纳的状态的立体图。
具体实施方式
电池组包括电池模块、容纳该电池模块的壳体以及覆盖该壳体的盖。电池模块包括：多个电池单元，该多个电池单元中的各个电池单元在一端处包括电极；电池单元容纳部，其由树脂制成并且容纳多个电池单元；以及冷却部，其冷却多个电池单元。冷却部包括：第一金属部，其布置于多个电池单元的另一端并且具有面对多个电池单元的另一端的上表面；以及多个第二金属部，其从第一金属部的上表面向多个电池单元的一端延伸并且布置在多个电池单元之间。电池单元容纳部包括树脂嵌件部，其通过嵌件成型第一金属部的至少上表面和多个第二金属部而形成。
[实施例]
下面将参考附图描述实施例。图1是示出本发明的电池模块和电池组的实施例的立体图。此外，图2是图1中的电池模块的俯视图，图3是沿图2的线A-A截取的截面图，图4是沿线图2的线C-C截取的立体图，图5是图3中的B部分的放大图，图6是示出冷却部中的第一金属部的立体图，图7是示出刚好在图2中的第一金属部和第二金属部组装之前的状态的立体图，图8是示出嵌件成型的状态的立体图，图9是示出刚好在电池单元容纳之前的状态的立体图，并且图10是示出电池单元的容纳完成的状态的立体图。
附图中箭头P指示垂直方向(高度方向)。箭头Q指示左右方向。箭头R指示前后方向。
<电池组1和电池模块2>
在图1中，电池组1安装在电动车辆或者混合动力车辆(未示出)的预定的位置处。这样的电池组1用作驱动发动机的电源。电池组1包括电池模块2、壳体3和盖4。
<电池模块2>
在图1中，电池模块2包括：电池单元组件6，其包括多个电池单元5；汇流条模块7，其组装至电池单元组件6；以及冷却壳体8，其容纳和冷却电池单元组件6(多个电池单元5)。一个以上电池模块2设置为电池组1的主体部。这样的电池模块2设置有与电源线连接的连接部，并且发动机由经由电源线所供给的电力驱动。
<电池单元组件6和电池单元5>
在图1中，通过在预定方向上布置多个电池单元5而形成电池单元组件6。电池单元5形成为在前后方向上的宽度比在高度方向和左右方向上的宽度窄的长方体形。正极10(电极)和负极11(电极)以预定的间隔布置在电池单元5的上端9(一端)上。正极10和负极11形成为能够与汇流条模块7的汇流条连接的形状。相邻的电池单元5布置为使得相邻电池单元能够通过汇流条串联连接。电池单元5的下端12(另一端，见图3和5)布置于面对冷却壳体8的稍后将描述的冷却部13的第一金属部15的一侧。作为上述电池单元5，采用诸如镍金属氢化物电池或者锂离子电池这样的二次电池。
<汇流条模块7>
在图1中，汇流条模块7包括：多个汇流条；保持多个汇流条的树脂框架；用于监测电池单元5的电压的多个端子和电线；用于监测电池单元5的温度的多个热敏电阻和电线；以及电源线的连接部。汇流条模块7形成和组装为覆盖电池单元组件6的整个上端位置。
<冷却壳体8>
在图1至5中，冷却壳体8包括：用于冷却电池单元组件6(多个电池单元5)的金属冷却部13；以及由树脂制成的用于容纳电池单元组件6(多个电池单元5)的电池单元容纳部14。通过利用树脂成型中的嵌件成型技术将由金属制成的冷却部13和由树脂制成的电池单元容纳部14一体化而形成冷却壳体8(作为示例具有独立结构)。
<冷却部13>
在图3至5中，冷却部13是如上所述的用于冷却电池单元组件6(多个电池单元5)的金属部件，并且包括第一金属部15、多个第二金属部16和两个冷却通道17。在本实施例中的冷却部13采用使用水的冷却方法，但是也可以采用使用液态或者气态制冷剂的冷却方法，或者使用空气的冷却方法。
<第一金属部15>
在图3至7中，第一金属部15是相对厚的板状部件，并且在俯视图中形成为对应于电池单元组件6的形状的矩形形状。第一金属部15布置于面对电池单元组件6的下端(多个电池单元5的下端12(另一端))的一侧。第一金属部15形成为使得作为左右方向的侧部和前后方向的侧部的这四个侧部分别具有台阶状。该台阶状形成在有效地防止与树脂制成的电池单元容纳部14的所述一体化分离的部分中。第一金属部15的下表面形成在平坦表面上而没有凸凹。因为第一金属部15的上表面面对电池单元组件6的下端(多个电池单元5的下端12(另一端))，所以该第一金属部15的上表面形成为另一端面对表面18。多个狭缝19形成在另一端面对表面18中。
<多个狭缝19>
在图6和7中，多个狭缝19形成为在左右方向上直线延伸的槽状(凹部)插入部。多个狭缝19形成在多个第二金属部16所插入的部分中。在本实施例中形成八个狭缝19。多个狭缝19形成为使得多个第二金属部16不晃动地在预定方向上插入。多个狭缝19形成在用于将多个第二金属部16连接至第一金属部15的部分。
<多个第二金属部16>
在图3、4、5和7中，多个第二金属部16形成为比第一金属部15薄的独立的金属薄板。在本实施例中，总共设置八个第二金属部16，包括布置在电池单元5之间的六个和布置在电池单元容纳部14的稍后将描述的侧壁22的位置处的两个。根据电池单元5的数量和布置而设置第二金属部16。在本实施例中，多个第二金属部16形成为具有使得电池单元5之间的间隔能够保持为最佳的厚度。多个第二金属部16形成为矩形薄板状，以朝着电池单元组件6的上端(多个电池单元5的上端9(一端))直线地延伸并且在左右方向上直线地延伸。待插入到多个狭缝19中的固定部20形成于多个第二金属部16的下端。在本实施例中，多个第二金属部16的上端部布置在稍低于电池单元组件6的上端(多个电池单元5的上端9(一端))的位置处。根据电池单元5的发热位置而设定多个第二金属部16的大小。
<冷却通道17>
在图1至7中，两个冷却通道17形成于第一金属部15的左右侧部。冷却通道17形成为用作冷却水(或者制冷剂)(未示出)流动的通道的形状。冷却通道17在左右方向上笔直地形成为穿过第一金属部15。可以通过将金属管插入第一金属部15中而形成冷却通道17。冷却通道17的数量是示例。
<电池单元容纳部14>
在图1至5中，电池单元容纳部14是用于容纳如上所述的电池单元组件6(多个电池单元5)的树脂成型部，并且形成为具有包括树脂嵌件部21和侧壁22的图示形状。在俯视图中电池单元容纳部14依照电池单元组件6的形状而形成为矩形盒状。在该成型中，具有绝缘性且具有高导热性的树脂材料(高导热性树脂)用于电池单元容纳部14。
<树脂嵌件部21和侧壁22>
在图3至5中，树脂嵌件部21形成在第一金属部15的另一端面对表面18与多个第二金属部16(电池单元5之间布置了六个)嵌件成型的部分中。树脂嵌件部21形成为薄壁部。树脂嵌件部21形成在用作隔板的部分中。侧壁22形成在通过将多个第二金属部16(八个金属部中剩余的两个)与第一金属部15的四个侧部嵌件成型而形成的部分中。侧壁22形成为比树脂嵌件部21厚的壁部。侧壁22形成为使得冷却通道17突出。
<冷却壳体8的形成和电池单元组件6的组装>
在上述构造和结构中，冷却壳体8通过如下组装而形成。即，在制造如图6所示的包括两个冷却通道17和八个狭缝19的第一金属部15的同时，制造八个第二金属部16，并且在如图7所示地组装两个第二金属部16时，形成冷却部13。当对冷却部13进行嵌件成型，使得电池单元容纳部14具有如图8所示的形状时，形成冷却壳体8(见图9)。然后，当制造电池单元组件6并且将电池单元组件6容纳在冷却壳体8中时，如图10所示地完成冷却壳体8和电池单元组件6的组装。
<冷却壳体8的作用>
在图1和5中，当水(冷却水)流过两个冷却通道17时，冷却部13中的第一金属部15被冷却，并且因此，多个第二金属部16也被冷却。在多个电池单元5中，下端12侧的表面和前后方向上的两个大表面被冷却部13冷却。不用说，电池单元容纳部14本身也被冷却部13冷却。随着水(冷却水)继续流动，抑制电池模块2的温度上升，并且保持功能。
<电池模块2和电池组1的效果>
如上参考图1至10所述，根据作为本发明的实施例的电池模块2，多个电池单元5的下端12侧、多个电池单元5之间以及侧壁22侧的多个电池单元5被冷却，使得相比于传统示例，冷却范围能够极大扩展。
此外，根据电池模块2，由于分开地形成第一金属部15和多个第二金属部16并且第二金属部16插入到第一金属部15的狭缝19，所以能够容易地组装冷却部13。此外，根据电池模块2，由于多个第二金属部16由金属薄板制成，所以如在传统示例中一样地保持相邻电池单元5之间的间隔，并且结果，能够防止尺寸的增大。此外，根据电池模块2，由于第一金属部15是比第二金属部16厚的金属板，所以当存在多个第二金属部16时，第一金属部15能够被赋予冷却能力。
根据如上所述的电池模块2，能够提高冷却效果。换言之，能够提高电池单元5的冷却能力。此外，根据电池组1，由于提供了具有上述效果的电池模块2，所以能够提供更好的电池组。
能够在不背离本发明的精神的情况下，对本发明进行各种修改。

Claims (4)

1.一种电池模块，包括：
多个电池单元，该多个电池单元的各个电池单元在一端处具有电极；
电池单元容纳部，该电池单元容纳部由树脂制成并且容纳所述多个电池单元；以及
冷却部，该冷却部用于冷却所述多个电池单元，
其中，所述冷却部包括：
第一金属部，该第一金属部布置于所述多个电池单元的另一端，并且具有面对所述多个电池单元的所述另一端的上表面；以及
多个第二金属部，该多个第二金属部从所述第一金属部的所述上表面向所述多个电池单元的所述一端延伸，并且布置在所述多个电池单元之间，
其中，所述电池单元容纳部包括：
树脂嵌件部，该树脂嵌件部通过至少嵌件成型所述第一金属部的上表面和所述多个第二金属部而形成。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第一金属部是金属板，
所述多个第二金属部是比所述第一金属部薄的独立的金属薄板，并且
所述第一金属部具有多个狭缝，所述多个第二金属部插入到所述多个狭缝。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述第一金属部包括用于使冷却水或者制冷剂流动的冷却通道。
4.一种电池组，包括：
权利要求3中描述的所述电池模块；
壳体，该壳体容纳所述电池模块；以及
盖，该盖覆盖所述壳体。
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