CN112467287A - 电池组 - Google Patents
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Abstract
提供了一种电池组。所述电池组包括:电池单体,均包括在电池单体的高度方向上的端部;壳体,容纳电池单体和冷却流体;以及第一支架板和第二支架板,结合到壳体以沿着壳体彼此面对,使得电池单体的端部穿过第一支架板和第二支架板是可插入的,容纳空间限定在第一支架板与第二支架板之间以容纳冷却流体,壳体、电池单体以及第一支架板和第二支架板在高度方向上具有满足条件的高度:第一支架板与第二支架板之间的高度<电池单体的高度<壳体的高度,并且电池组还包括位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂。
Description
本申请要求于2019年9月9日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0111552号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部公开通过引用包含于此。
技术领域
一个或更多个实施例的多个方面涉及一种电池组。
背景技术
通常,二次电池是指与不可再充电的一次电池不同的可以充电和放电的电池。二次电池用作装置(诸如移动装置、电动车辆、混合电动车辆、电动自行车和不间断电源)的能量源。根据使用二次电池的外部装置的类型,使用单个单体的二次电池或者其中多个电池单体连接为一个单元的多个单体的二次电池(二次电池组)。
可以使用单个单体的二次电池在一定时间(例如,预定时间)内操作诸如蜂窝电话的小型移动装置。然而,具有高输出、高容量特征的多个单体的二次电池(二次电池组)可以适用于具有长操作时间且需要高功率的装置,诸如消耗大量功率的电动车辆或混合电动车辆。可以通过调整包括在电池组中的电池(电池单体)的数量来增加电池组的输出电压或输出电流。
发明内容
根据一个或更多个实施例的方面,提供了一种具有容纳空间的电池组,在该容纳空间中引导冷却流体流以与电池单体直接接触,从而提高散热效率。
根据一个或更多个实施例的另一方面,提供了一种电池组,该电池组具有用于冷却流体的密封结构,使得冷却流体不会从电池单体的容纳空间泄漏。
在以下的描述中将部分地阐述附加方面,部分地通过描述将是明显的,或者可以通过公开的示出的实施例的实践而获知。
根据一个或更多个实施例,一种电池组包括:电池单体,均包括在电池单体的高度方向上的端部;壳体,容纳电池单体和使电池单体冷却的冷却流体;以及第一支架板和第二支架板,结合到壳体以沿着壳体彼此面对,使得电池单体的端部穿过第一支架板和第二支架板是可插入的,容纳空间限定在第一支架板与第二支架板之间以容纳冷却流体,其中,壳体、电池单体以及第一支架板和第二支架板在电池单体的高度方向上具有满足以下条件的高度:第一支架板与第二支架板之间的高度<电池单体的高度<壳体的高度,并且电池组还包括位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂。
在一个或更多个实施例中,位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂可以在高度方向上具有满足以下条件的高度:电池单体的高度<灌封树脂的高度<壳体的高度。
在一个或更多个实施例中,电池组还可以包括将电池单体彼此电连接的汇流条,其中,灌封树脂可以覆盖汇流条与电池单体之间的结合部分。
在一个或更多个实施例中,汇流条可以包括:主体,沿着电池单体的相邻行延伸;以及分支,从主体朝向电池单体分支,结合部分可以包括汇流条的分支与电池单体之间的焊接部分。
在一个或更多个实施例中,汇流条的主体和分支可以在高度方向上具有高度差,并且灌封树脂可以覆盖汇流条的分支与汇流条的主体。
在一个或更多个实施例中,汇流条的主体和分支可以在高度方向上具有高度差,并且汇流条的主体可以通过灌封树脂暴露。
在一个或更多个实施例中,位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂可以在高度方向上具有满足以下条件的高度:第一支架板与第二支架板之间的高度<灌封树脂的高度<电池单体的高度。
在一个或更多个实施例中,灌封树脂可以使位于电池单体的端部处的排气孔暴露。
在一个或更多个实施例中,壳体可以包括在高度方向上敞口以容纳电池单体和冷却流体的中空构件。
在一个或更多个实施例中,壳体可以包括:容纳空间,位于壳体的中心部分中;以及外壁和内壁,沿着壳体的位于容纳空间周围的边缘彼此平行地延伸。
在一个或更多个实施例中,电池单体、外壁和内壁可以具有满足以下条件的高度:内壁的高度<电池单体的高度<外壁的高度。
在一个或更多个实施例中,井空间可以沿着壳体的边缘限定在外壁与内壁之间。
在一个或更多个实施例中,位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂可以连续地布置在井空间中。
在一个或更多个实施例中,裙部可以从第一支架板和第二支架板朝向井空间向内弯曲并且插入到井空间中。
在一个或更多个实施例中,裙部可以被弯曲,并且从第一支架板和第二支架板延伸且围绕内壁。
在一个或更多个实施例中,组装突起可以从第一支架板和第二支架板远离容纳空间向外突出并且支托电池单体的端部。
在一个或更多个实施例中,第一支架板和第二支架板可以包括单体孔,电池单体可以插入到单体孔中,组装突起可以沿着单体孔的行布置,以在组装突起位于彼此相邻的单体孔之间的位置处的状态下支托彼此相邻的电池单体的端部。
在一个或更多个实施例中,电池组还可以包括将电池单体彼此电连接的汇流条,其中,一些组装突起可以包括支托电池单体的端部且不物理干扰汇流条的第一组装突起,其它组装突起可以包括支托电池单体的端部和汇流条的第二组装突起。
在一个或更多个实施例中,第一组装突起和第二组装突起可以包括朝向电池单体的端部突出的第一突起部分,第二组装突起还可以包括朝向汇流条突出的第二突起部分。
在一个或更多个实施例中,第一突起部分可以布置在第二组装突起的相对侧上,第二突起部分可以布置在第二组装突起的位于相对侧之间的侧边上。
在一个或更多个实施例中,第一突起部分和第二突起部分可以在高度方向上具有高度差。
在一个或更多个实施例中,单体肋可以从第一支架板和第二支架板朝向容纳空间向内突出,并且可以围绕电池单体的外周表面。
在一个或更多个实施例中,可以在电池单体的外周表面与单体肋之间形成间隙。
附图说明
通过以下结合附图的描述,公开的某些实施例的上述和其它方面、特征和优点将变得更加明显,在附图中:
图1是示出根据实施例的电池组的透视图;
图2和图3是示出图1中所示的电池组的分解透视图;
图4是示出图1中所示的电池组的剖开的透视图;
图5A是示出图4中所示的电池组的剖视图,图5B是示出图5A中所示的电池组的一部分的放大剖视图;
图6是示出图5A中的区域VI的放大剖视图;
图7是示出在根据实施例的电池组中填充灌封树脂的剖开的透视图;
图8A是示出图7中所示的电池组的剖视图,图8B是示出图8A中所示的电池组的一部分的放大剖视图;
图9是示出结合到图7中所示的电池组的盖的局部分解透视图;
图10是示出图4中所示的电池组的一部分的透视图;
图11是示出图10中所示的电池组的剖视图;
图12是示出图10中所示的电池组的平面图;
图13是示出图10中所示的电池组的一部分的放大透视图;
图14是示出其中图10中所示的电池组的第一支架板和第二支架板与壳体彼此结合并组装在一起的方式的视图;以及
图15和图16分别是示出根据实施例的电池组的分隔壁结构的分解透视图和平面图。
具体实施方式
现在将进一步详细地参照其示例在附图中被示出的一些实施例,其中,同样的附图标记始终表示同样的元件。就此而言,本实施例可以具有不同的形式,并且不应该被解释为限于在此阐述的描述。因此,下面通过参照附图描述实施例,以解释本描述的方面。如在此所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。贯穿公开,表述“a、b和c中的至少一个(种/者)”指示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c中的全部或它们的变型。
将理解的是,尽管术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各种组件,但是这些组件不应该被这些术语限制。这些术语用于将一个组件与另一组件区分开。
如在此所使用的,单数形式“一”、“一个(种/者)”和“该(所述)”旨在也包括复数形式,除非上下文另外清楚地指示。
将理解的是,在此所使用的术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在所陈述的特征或组件,但不排除存在或添加一个或更多个其它特征或组件。
为了便于描述,可以夸大附图中的组件的尺寸。换句话说,由于为了便于描述,可以任意地示出附图中的组件的尺寸和厚度,因此以下实施例不限于此。
当可以不同地实施某一实施例时,可以与所描述的顺序不同地执行具体工艺顺序。例如,可以基本上同时执行或以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。
将理解的是,当层、区域或组件被称为“连接到”另一层、区域或组件时,它可以直接连接到所述另一层、区域或组件,或者可以间接连接到所述另一层、区域或组件且一个或更多个中间层、区域或组件置于它们之间。例如,将理解的是,当层、区域或组件被称为“电连接到”另一层、区域或组件时,它可以直接电连接到所述另一层、区域或组件,或者可以间接电连接到所述另一层、区域或组件且一个或更多个中间层、区域或组件置于它们之间。
为了便于描述,在此可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是,空间相对术语旨在包括除了图中所描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。装置可以被另外地定位(旋转90度或处于其它方位),并且相应地解释在此所使用的空间相对描述语。
除非另有定义,否则在此所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与发明构思的示例实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,术语(诸如在通用词典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于形式化的含义来解释,除非在此明确地如此定义。
现在将参照附图根据一些实施例描述电池组。
图1是示出根据实施例的电池组的透视图;图2和图3是示出图1中所示的电池组的分解透视图;图4是示出图1中所示的电池组的剖开的透视图;图5A是示出图4中所示的电池组的剖视图,图5B是示出图5A中所示的电池组的一部分的放大剖视图;图6是示出图5A中的区域VI的放大剖视图。
参照图1,本实施例的电池组可以包括容纳在壳体100中的多个电池单体10以及填充在壳体100的填充空间G2中的灌封树脂F。稍后将进一步描述灌封树脂F。
一起参照图2和图3,本实施例的电池组可以包括:电池单体10;壳体100,容纳电池单体10和用于使电池单体10冷却的冷却流体;以及第一支架板110和第二支架板120,组装到壳体100以沿着壳体100彼此面对,使得电池单体10的第一端部11和第二端部12可以穿过第一支架板110和第二支架板120插入,用于在其中容置冷却流体的容纳空间G1(参照图3)可以形成在第一支架板110与第二支架板120之间。
在实施例中,电池单体10中的每个可以是圆柱型电池单体,该圆柱型电池单体具有在其高度方向上的第一端部11和第二端部12以及在第一端部11与第二端部12之间的圆柱形外周表面15。在本说明书中,高度方向可以表示电池单体10的长度方向,在该长度方向上电池单体10中的每个具有最长尺寸。例如,在本说明书中,壳体100的高度方向可以与电池单体10的高度方向相同。
在实施例中,在电池单体10的高度方向上彼此相对的第一端部11和第二端部12可以与具有不同极性并且通过其输入充电电流或输出放电电流的电极对应。例如,第一端部11和第二端部12可以分别包括电池单体10在高度方向上的上电极和下电极。在这种情况下,根据在高度方向上的上下位置而不是根据极性(即,正负极性)来定义第一端部11和第二端部12。因此,电池单体10的一些第一端部11可以具有正极性,电池单体10的其它第一端部11可以具有负极性。类似地,电池单体10的一些第二端部12可以具有正极性,电池单体10的其它第二端部12可以具有负极性。例如,电池单体10可以在高度方向上相对于彼此翻转,使得两个相邻行中的电池单体10的第一端部11和第二端部12的极性可以颠倒。也就是说,第一端部11和第二端部12可以以这种方式具有不同的极性,并且如稍后描述的,可以使用汇流条B(参照图2)将两个相邻行中的电池单体10的第一端部11和第二端部12彼此电连接,以使两个相邻行中的不同极性的电池单体10串联连接。在这种情况下,可以经由汇流条B通过将具有相同极性的端部连接而使同一行中的电池单体10的第一端部11和第二端部12并联连接,并且可以经由汇流条B通过将具有不同极性的端部连接而使相邻行中的电池单体10的第一端部11和第二端部12串联连接。
在另一实施例中,通过其输入充电电流或输出放电电流的具有不同极性的电极可以形成在从在电池单体10的高度方向上相对的第一端部11和第二端部12中选择的端部上,在这种情况下,选择的端部的不同部分可以具有正极性和负极性。此外,在其它实施例中,电池单体10可以是任何类型,包括棱柱型,而不限于圆柱型。在实施例中,电池组可以安装在诸如车辆的移动单元上,以向移动单元提供电力,在这种情况下,电池组可以包括大容量电池单体10或多个大容量电池单体10,以提供所需的输出性能。
参照图2,电池组的电池单体10可以通过汇流条B彼此电连接。在实施例中,汇流条B可以包括多个汇流条B,每个汇流条B将电池单体10的两个相邻行电连接。例如,汇流条B可以包括:第一汇流条B1,均连接到包括在两个相邻行中的电池单体10的第一端部11;以及第二汇流条B2,均连接到在两个相邻行中的电池单体10的第二端部12。第一汇流条B1和第二汇流条B2可以布置在电池单体10的在高度方向上的上相对位置和下相对位置处,以分别连接到电池单体10的第一端部11和第二端部12。
汇流条B中的每个可以包括:主体Ba,在电池单体10的行的方向上延伸;以及多个分支Br,从主体Ba朝向电池单体10的第一端部11和第二端部12分支。在实施例中,汇流条B可以使电池单体10的两个相邻行电连接,在这种情况下,主体Ba可以沿着电池单体10的两个相邻行延伸,并且分支Br可以从主体Ba的间歇位置朝向第一端部11和第二端部12突出。主体Ba可以具有关于最外侧的分支Br的两端并且可以在最外侧的分支Br之间延伸,可以通过如稍后所述的组装突起(assembling protrusions)S(与第二组装突起S2对应)来固定主体Ba。
参照图2,用于输出电池单体10的电压信息的测量端子Bt可以形成在汇流条B的主体Ba上,根据实施例,测量端子Bt可以从每个汇流条B的主体Ba向外突出。输出端子P可以形成在一些汇流条B上,使得可以通过输出端子P输入充电电流或输出放电电流,根据实施例,输出端子P可以形成在布置在第二汇流条B2之中的最外位置处的最外侧的第二汇流条B2上。
参照图3,壳体100可以形成为在高度方向上敞口的中空构件,以容纳电池单体10和用于使电池单体10冷却的冷却流体。例如,用于容纳电池单体10和用于使电池单体10冷却的冷却流体的容纳空间G1可以形成在壳体100的中心部分中,用于组装第一支架板110和第二支架板120的内壁102以及用于限制灌封树脂F(参照图1)的外壁101可以沿着壳体100的围绕形成在壳体100的中心部分中的容纳空间G1的边缘形成。内壁102和外壁101可以沿着壳体100的边缘并排延伸。内壁102和外壁101通过设置在其间的底表面103彼此连接,并且可以具有与底表面103的高度不同的高度。壳体100的内壁102与外壁101可以在其间形成井空间(well space)W(参照图5A和图5B),稍后将进一步描述井空间W。
壳体100可以为电池组提供刚性,并且可以保护容纳在其中的电池单体10免受外部影响。例如,在一些实施例中,电池组可以附着到诸如车辆的移动单元,并且在移动单元碰撞的情况下可以具有一定程度的强度。在实施例中,壳体100可以包括具有强度和延展性的延展性金属材料,从而即使当壳体100受到外部冲击时也不会断裂或破裂。例如,如果壳体100包括诸如塑料或合成树脂的脆性材料,则壳体100可能由于与外部物体的冲击而断裂或破裂,因此,在实施例中,壳体100可以包括诸如铝的金属材料。另外,壳体100可以用作用于容纳在其中的电池单体10和用于使电池单体10冷却的冷却流体的散热器,因此壳体100可以包括具有高导热性的诸如铝的金属材料。在实施例中,如稍后进一步描述的,沿着壳体100的外侧形成多个加强肋108(参照图3),以补充壳体100的结构刚性并且增大壳体100的散热面积。
在实施例中,壳体100可以形成为大致长方体形状,该长方体形状包括一对长边部分100L以及将一对长边部分100L彼此连接的第一短边部分100S1和第二短边部分100S2,壳体100也可以沿着电池单体10的外周表面15形成为蛇形形状,电池单体10的外周表面15沿着壳体100的边缘布置。在这种情况下,由于具有蛇形形状的壳体100的表面积增大,所以可以促进散热,并且壳体100可以吸收外部冲击,同时壳体100根据外部冲击而更柔性地变形。在实施例中,壳体100的蛇形形状可以沿着壳体100的长边部分100L形成,壳体100的第一短边部分100S1和第二短边部分100S2可以是平坦的。入口I和出口O可以形成在第一短边部分100S1中以允许冷却流体流入和流出壳体100,在实施例中,为了使与入口I和出口O的相对部分的牢固流体连接,第一短边部分100S1可以形成为平坦形状。在实施例中,与第一短边部分100S1相对的第二短边部分100S2可以形成为平坦的形状,以在将电池组安装在装置(诸如车辆)上时提供基准安装平面或基准组装平面,并且在这种装置中使电池组的安装位置稳定地对准而不晃动。加强肋108(参照图3)可以沿着壳体100的外侧形成以加强壳体100的强度。在实施例中,例如,加强肋108可以包括:多个第一加强肋108a,在壳体100的高度方向上以不同的高度彼此平行地延伸;多个第二加强肋108b,沿着壳体100的高度方向与第一加强肋108a交叉延伸。加强肋108可以加强壳体100的强度,并且增大壳体100的表面积,以提供更大的散热面积。
参照图3,第一支架板110和第二支架板120可以组装到壳体100以沿着壳体100彼此面对,使得电池单体10的第一端部11和第二端部12可以穿过第一支架板110和第二支架板120插入,容纳冷却流体的容纳空间G1可以形成在第一支架板110与第二支架板120之间。电池单体10插入到其中的多个单体孔115可以形成在第一支架板110和第二支架板120中。另外,第一支架板110和第二支架板120可以包括:单体肋R,从第一支架板110和第二支架板120向内突出以围绕电池单体10的外周表面15;以及组装突起S,从第一支架板110和第二支架板120向外突出,以支托电池单体10的第一端部11和第二端部12。稍后将进一步描述形成在第一支架板110和第二支架板120上的单体孔115、单体肋R和组装突起S。
第一支架板110和第二支架板120可以与壳体100一起形成容纳用于使电池单体10冷却的冷却流体的容纳空间G1。第一支架板110和第二支架板120可以包括面对冷却流体的容纳空间G1的内表面和与内表面相对的外表面,如下所述,灌封树脂F(参照图1)可以在第一支架板110和第二支架板120的外表面上形成至一定高度(例如,预定高度)以密封冷却流体的容纳空间G1。
在本说明书中,冷却流体可以表示与气态冷却介质(诸如空气)相比具有相对高的热容量并且因此具有相对高的冷却能力的液态冷却介质,并且可以包括电绝缘冷却流体和导电冷却流体中的任意一种。然而,本公开的技术范围不限于此,在其它实施例中,冷却流体可以包括气态冷却介质(例如,诸如制冷剂气体的气态冷却介质)。在这种情况下,包括气态冷却介质的冷却流体可以容纳在第一支架板110与第二支架板120之间的容纳空间G1中,并且容纳在容纳空间G1中的冷却流体可以由形成在第一支架板110和第二支架板120的外表面上的灌封树脂F(参照图1)密封。
参照图4、图5A和图5B,灌封树脂F可以填充在第一支架板110和第二支架板120之上。填充在第一支架板110和第二支架板120之上的灌封树脂F可以牢固地密封冷却流体的形成在第一支架板110与第二支架板120之间的容纳空间G1。在实施例中,灌封树脂F可以包括具有良好密封性能的硅酮材料。然而,本公开的灌封树脂F不限于此,并且可以包括任何其它合适的材料。灌封树脂F可以被形成壳体100的边缘的外壁101围绕,使得灌封树脂F可以在第一支架板110和第二支架板120上形成至一定高度而不溢出到外侧。也就是说,壳体100的外壁101可以限定用于灌封树脂F的填充空间G2。由于灌封树脂F形成在第一支架板110和第二支架板120上,因此灌封树脂F的高度HF(参照图5A和图5B)可以至少比第一支架板110和第二支架板120之间的高度H15大。这里,灌封树脂F的高度HF是从灌封树脂F的形成在第一支架板110上的部分至灌封树脂F的形成在第二支架板120上的部分的高度,即,灌封树脂F的形成在第一支架板110的部分与第二支架板120上的部分之间的高度。换句话说,灌封树脂F的高度HF不是指仅形成在第一支架板110和第二支架板120上的灌封树脂F的厚度而是可以指形成在第一支架板110和第二支架板120上的灌封树脂F的层的厚度、第一支架板110和第二支架板120的厚度t以及形成在第一支架板110与第二支架板120之间的容纳空间G1的高度HG的总和。
类似地,第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15可以指通过将第一支架板110和第二支架板120的厚度t与形成在第一支架板110与第二支架板120之间的容纳空间G1的高度HG相加而获得的高度。也就是说,第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15可以指在第一支架板110与第二支架板120之间测量的高度而不包括从第一支架板110和第二支架板120沿向外方向突出的组装突起S或从第一支架板110和第二支架板120沿向内方向突出的单体肋R,因此,第一支架板110和第二支架板120的厚度t可以包括在高度H15中,但是组装突起S或单体肋R的高度可以不包括在高度H15中。
在实施例中,为了使电池单体10冷却的冷却流体可以牢固地容置在第一支架板110与第二支架板120之间的容纳空间G1中,灌封树脂F可以填充在第一支架板110和第二支架板120之上以防止或基本上防止冷却流体的泄漏。在这种情况下,壳体100(例如,外壁101)可以用作坝,使得灌封树脂F可以在第一支架板110和第二支架板120上形成至一定高度(例如,预定高度)而不溢出到外侧。因此,灌封树脂F的高度HF可以比壳体100的高度H10低。结果,灌封树脂F的高度HF可以比其上形成有灌封树脂F的第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15大,但是可以比用作用于灌封树脂F的坝的壳体100的高度H10小,即,高度HF、H15和H10可以满足条件H15<HF<H10。
在实施例中,灌封树脂F可以形成至电池单体10的第一端部11和第二端部12完全被灌封树脂F覆盖的高度。在这种情况下,灌封树脂F的高度HF可以比电池单体10的高度HC大,即,HF>HC。例如,灌封树脂F可以覆盖电池单体10的第一端部11和第二端部12以及电池单体10的第一端部11和第二端部12与汇流条B(例如,汇流条B的分支Br)之间的结合部分Cp。在实施例中,结合部分Cp可以包括在电池单体10的第一端部11和第二端部12与汇流条B的分支Br之间的焊接部分。以这种方式,由于灌封树脂F覆盖位于电池单体10的第一端部11和第二端部12与汇流条B(例如,汇流条B的分支Br)之间的结合部分Cp,因此可以保护结合部分Cp免受可以引起结合部分Cp的腐蚀、氧化或电腐蚀的有害环境因素的影响。在实施例中,灌封树脂F的高度HF可以比电池单体10的高度HC大,但是比用作用于灌封树脂F的坝的壳体100的高度H10小,即,HC<HF<H10。
参照图4,在实施例中,灌封树脂F可以覆盖电池单体10的第一端部11和第二端部12与汇流条B的分支Br之间的结合部分Cp以及汇流条B的分支Br和主体Ba。尽管未示出,但是在另一实施例中,灌封树脂F可以覆盖电池单体10的第一端部11和第二端部12与汇流条B的分支Br之间的结合部分Cp,但是可以不覆盖汇流条B的主体Ba。在实施例中,因为分支Br从主体Ba在向内(例如,向下)方向上以台阶状弯曲(在弯曲部分Bc处以台阶状弯曲)并且连接到电池单体10的第一端部11和第二端部12,所以汇流条B的主体Ba可以在向外(例如,向上)方向上与电池单体10的第一端部11和第二端部12具有高度差。在这种情况下,灌封树脂F可以覆盖电池单体10与分支Br之间的结合部分Cp以对其进行保护,但是可以不覆盖汇流条B的主体Ba,使得可以使用更少量的灌封树脂F。
参照图5A和图5B,由于壳体100的外壁101限定其中填充有灌封树脂F的填充空间G2并且用作用于容置灌封树脂F的坝,因此外壁101的高度(例如,壳体100的高度H10)可以比内壁102的高度大。外壁101和内壁102可以通过形成在外壁101与内壁102之间的底表面103连接,并且可以从底表面103突出至不同的高度。由于内壁102形成连接到填充空间G2的井空间W,因此内壁102的高度可以比外壁101的高度小。
在实施例中,电池单体10的高度HC可以比内壁102的高度大但比外壁101的高度小。内壁102可以调节第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15,第一支架板110和第二支架板120的高度可以在第一支架板110和第二支架板120与内壁102接触时确定。这里,电池单体10的第一端部11和第二端部12可以远离第一支架板110和第二支架板120,并且可以从冷却流体的容纳空间G1暴露,为此,第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15可以比电池单体10的高度HC小。在实施例中,调节第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15的内壁102的高度也可以比电池单体10的高度HC小。另外,壳体100的高度H10(即,外壁101的高度)可以至少比电池单体10的高度HC大,使得电池单体10可以完全容纳在壳体100中。如上所述,灌封树脂F可以填充在第一支架板110和第二支架板120之上至电池单体10的通过第一支架板110和第二支架板120暴露的第一端部11和第二端部12被灌封树脂F覆盖的高度,因此,壳体100的高度H10(即,用作用于容置灌封树脂F的坝的外壁101的高度)可以至少比电池单体10的高度HC大,使得即使在覆盖灌封树脂F之后,外壁101也可以具有额外的高度剩余。
参照图6,井空间W可以沿着壳体100的边缘形成,以气密地密封冷却流体的容纳空间G1。如上所述,灌封树脂F可以形成在第一支架板110和第二支架板120上,以气密地密封形成在第一支架板110与第二支架板120之间的冷却流体的容纳空间G1。在实施例中,灌封树脂F可以填充第一支架板110和第二支架板120上方的填充空间G2并且也填充沿着壳体100的边缘形成的井空间W,从而防止或基本上防止冷却流体通过壳体100的边缘泄漏。
在实施例中,井空间W可以包括由壳体100的外壁101、内壁102以及将外壁101和内壁102彼此连接的底表面103限定的凹入空间。例如,井空间W可以由内壁102以及第一支架板110和第二支架板120的围绕内壁102的裙部(skirt portion)113限定,并且可以包括内壁102与外壁101之间的空间以及外壁101与围绕内壁102的裙部113之间的空间。稍后将进一步描述裙部113。
井空间W可以连接到形成在第一支架板110和第二支架板120上的填充空间G2,使得所有井空间W和填充空间G2可以填充有灌封树脂F。在实施例中,例如,灌封树脂F可以连续地形成在井空间W和填充空间G2中而没有断开或分离。井空间W和填充空间G2可以在其宽度方向上以台阶方式彼此连接。例如,在外壁101与内壁102之间具有相对小的宽度的井空间W可以在其宽度方向上以台阶方式连接到填充空间G2,填充空间G2具有相对大的宽度并且在远离内壁102的高度处被外壁101围绕。
限定井空间W的边界可以是沿着内壁102、底表面103和外壁101弯曲的旁路边界,并且由于具有呈弯曲形状的旁路边界的井空间W(或填充在井空间W中的灌封树脂F),因此可以有效地防止容置在容纳空间G1中的冷却流体的泄漏。例如,为了防止或基本上防止冷却流体沿着井空间W(或填充在井空间W中的灌封树脂F)的边界从容纳空间G1泄漏,井空间(或填充在井空间W中的灌封树脂F)的边界形成为具有弯曲形状的旁路边界,以增加冷却流体流动的路径并有效地防止冷却流体的泄漏。
图7是示出在根据实施例的电池组中填充灌封树脂的剖开的透视图;图8A是示出图7中所示的电池组的剖视图,图8B是示出图8A中所示的电池组的一部分的放大剖视图;图9是示出结合到图7中所示的电池组的盖的局部分解透视图。
参照图7、图8A和图8B,在实施例中,灌封树脂F可以形成为距第一支架板110和第二支架板120特定高度(例如,预定高度),并且可以不覆盖电池单体10的第一端部11和第二端部12。也就是说,灌封树脂F的高度HF可以比电池单体10的高度HC小,即,HF<HC。排气孔V(参照图7)可以形成在电池单体10中的每个的第一端部11和第二端部12中的至少一个中,因此,灌封树脂F可以不覆盖电池单体10的第一端部11和第二端部12,以不阻碍或阻挡通过排气孔V从电池单体10的内侧释放压力。在实施例中,排气孔V(参照图7)可以沿着电池单体10的第一端部11或第二端部12的边缘形成。在实施例中,通过汇流条B连接的两行电池单体10可以在电池单体10的高度方向上相对于彼此颠倒布置,使得两行电池单体10的正极性和负极性可以颠倒,因此,排气孔V(参照图7)可以根据电池单体10的位置形成在第一端部11或第二端部12中。在本实施例中,灌封树脂F的高度HF(参照图8A和图8B)可以大于其上形成有灌封树脂F的第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15,但是可以小于电池单体10的高度HC,即,H15<HF<HC。
如上所述,由于电池单体10的第一端部11和第二端部12通过灌封树脂F暴露,因此汇流条B与电池单体10的第一端部11和第二端部12之间的结合部分Cp会被暴露。然而,如图9中所示,可以通过覆盖壳体100的第一盖51和第二盖52来保护结合部分Cp免受环境因素的影响。也就是说,第一盖51和第二盖52可以组装成在壳体100位于其间的相互面对的方向上覆盖壳体100,因此,汇流条B与第一端部11和第二端部12之间的结合部分Cp可以被保护而不暴露于外部。
现在将描述第一支架板110和第二支架板120的结构。图10是示出图4中所示的电池组的一部分的透视图;图11是示出图10中所示的电池组的剖视图;图12是示出图10中所示的电池组的平面图;图13是示出图10中所示的电池组的一部分的放大透视图。
参照图10和图11,第一支架板110和第二支架板120可以组装到壳体100以沿着壳体100彼此面对,并且可以定位在电池单体10的第一端部11和第二端部12可以通过第一支架板110和第二支架板120在其处被暴露的高度处,使得电池单体10的具有电极性的第一端部11和第二端部12可以不与冷却流体接触。换句话说,电池单体10的高度HC(参照图11)可以比组装到壳体100的第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15大,在实施例中,电池单体10的第一端部11和第二端部12可以远离第一支架板110和第二支架板120通过冷却流体的容纳空间G1暴露。这里,可以通过壳体100的与第一支架板110和第二支架板120接触的内壁102来调节第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15。
壳体100的高度H10可以至少大于电池单体10的高度HC。壳体100用于容纳电池单体10,因此,壳体100的高度H10可以至少大于电池单体10的高度HC,以充分地容纳电池单体10。如上所述,可以在第一支架板110和第二支架板120之上施用灌封树脂F至用于覆盖通过第一支架板110和第二支架板120暴露的第一端部11和第二端部12的高度,在实施例中,用作容置灌封树脂F的坝的壳体100的高度H10可以至少大于电池单体10的高度HC,使得壳体100即使在容纳灌封树脂F之后也可以具有额外的高度剩余。在实施例中,如上所述,电池单体10的高度HC比组装到壳体100的第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15大,使得电池单体10的第一端部11和第二端部12可以通过冷却流体的容纳空间G1暴露并从第一支架板110和第二支架板120突出。也就是说,第一支架板110与第二支架板120之间的高度H15、电池单体10的高度HC以及壳体100的高度H10可以满足以下条件:H15<HC<H10。
参照图3和图10,单体孔115可以形成在第一支架板110和第二支架板120中。电池单体10可以插入到单体孔115中,可以根据单体孔115的布置来确定电池单体10的组装位置。例如,单体孔115可以确定彼此相邻的电池单体10的组装位置,以限定电池单体10之间的间隔。由于确保了彼此相邻的电池单体10之间的间隔,所以容纳在容纳空间G1中的冷却流体可以沿着电池单体10中的每个的外周平滑地流动,因此,可以使电池单体10充分地冷却。在实施例中,单体孔115可以形成为圆形形状以围绕电池单体10的外周表面15。
参照图12,单体孔115可以根据电池单体10的布置而布置成多行。在实施例中,单体孔115的布置可以与电池单体10的布置基本上相同。例如,相邻行的单体孔115可以以这样的方式(诸如以在矩阵中沿行方向和列方向并排布置的矩阵图案布置)密集地布置:单体孔115可以交错且装配到相邻的单体孔115之间的谷中同时密集地交错成不在相邻的电池单体10之间形成任何大的空的空间。如上所述,由于相邻行的单体孔115密集地布置在交错位置处,所以电池单体10可以紧凑地布置,因此,电池组可以相对于电池组的体积具有高能量密度。
作为参照,在本说明书中,行方向或列方向可以指电池单体10沿其布置的方向或限定电池单体10的组装位置的单体孔115沿其布置的方向,并且可以指相邻的电池单体10(或单体孔115)的组沿其线性布置的方向。在本说明书中,与第一短边部分100S1和第二短边部分100S2平行的方向可以被称为列方向,与长边部分100L平行的方向可以被称为行方向。然而,本公开的实施例不限于此。例如,汇流条B(例如,参照图2中所示的主体Ba)在一些实施例中可以在电池单体10的列方向上延伸,而在其它实施例中可以在电池单体10的行方向上延伸。
参照图3和图10,沿着单体孔115延伸的单体肋R可以形成在第一支架板110和第二支架板120上。单体肋R可以从第一支架板110和第二支架板120向内延伸,并且可以围绕电池单体10的外周表面15以稳定地支撑电池单体10。也就是说,单体肋R可以在电池单体10的高度方向上延伸,以将电池单体10支撑在相对于第一支架板110和第二支架板120的直立位置中。
在本说明书中,第一支架板110和第二支架板120的向内方向可以指第一支架板110和第二支架板120沿其彼此面对的方向,或者第一支架板110和第二支架板120沿其面对形成在第一支架板110与第二支架板120之间的冷却流体的容纳空间G1的方向。另外,第一支架板110和第二支架板120的向外方向可以指第一支架板110和第二支架板120沿其彼此远离的方向,或者第一支架板110和第二支架板120沿其远离形成在第一支架板110与第二支架板120之间的冷却流体的容纳空间G1的方向。第一支架板110和第二支架板120的向内方向和向外方向可以与电池单体10的高度方向平行并且可以彼此相反。
单体肋R可以从第一支架板110和第二支架板120朝向冷却流体的容纳空间G1向内突出。如稍后所述,与单体肋R一起从第一支架板110和第二支架板120突出的组装突起S可以从第一支架板110和第二支架板120远离冷却流体的容纳空间G1向外。以这种方式,单体肋R和组装突起S可以分别沿第一支架板110和第二支架板120的向内方向和向外方向(即,从第一支架板110和第二支架板120沿相反的方向)突出。例如,单体肋R可以从第一支架板110和第二支架板120的内表面突出,组装突起S可以从第一支架板110和第二支架板120的外表面突出。
在实施例中,单体肋R可以以圆柱形形状从第一支架板110和第二支架板120突出,以围绕电池单体10的外周表面15。单体肋R可以在与电池单体10插入到其中的单体孔115相邻的位置处从第一支架板110和第二支架板120突出,使得单体肋R可以围绕电池单体10的外周表面15。例如,在实施例中,单体肋R可以从第一支架板110和第二支架板120的围绕电池单体10插入到其中的单体孔115的壁突出。
单体肋R可以在电池单体10的高度方向上从第一支架板110和第二支架板120突出,在实施例中,单体肋R的突出长度可以尽可能短,只要单体肋R稳定地支撑电池单体10即可。单体肋R在从第一支架板110和第二支架板120朝向冷却流体的容纳空间G1向内突出的同时围绕电池单体10的外周表面15,在这种情况下,单体肋R的突出长度可以是短的,以不阻碍冷却流体与电池单体10的外周表面15之间的热传递。例如,单体肋R可以具有短的长度,以不覆盖电池单体10的在电池单体10的高度方向上的中心部分。在实施例中,当电池单体10的高度HC为约105mm时,单体肋R的在电池单体10的高度方向上从第一支架板110和第二支架板120突出的突出长度可以为约10mm。也就是说,在实施例中,单体肋R的突出长度可以是电池单体10的高度HC的约10%或更小,例如,电池单体10的高度HC的约9.5%。
在实施例中,单体肋R可以完全围绕电池单体10的外周表面15。在实施例中,单体肋R可以与电池单体10的外周表面15间隔开间隙(例如,预定间隙)q(参照图10),而不是与电池单体10的外周表面15紧密接触,以允许冷却流体与电池单体10的外周表面15接触。冷却流体可以以特定的流动速率与电池单体10的外周表面15接触,以从电池单体10对流地传递热量,并且为了与冷却流体接触,在电池单体10的外周表面15与单体肋R之间可以形成间隙q(参照图10)。在实施例中,例如,电池单体10的外周表面15与单体肋R之间的间隙q(参照图10)可以为约0.1mm。
参照图10和图13,组装突起S可以形成在第一支架板110和第二支架板120上,以支托电池单体10的第一端部11和第二端部12用以调节电池单体10的在高度方向上的组装位置。作为参照,电池单体10插入到其中的单体孔115可以在其中布置有电池单体10的平面中限定电池单体10的组装位置,并且组装突起S可以调节电池单体10的在高度方向上的组装位置。组装突起S可以从第一支架板110和第二支架板120向外突出。也就是说,组装突起S可以在与单体肋R相反的方向上从第一支架板110和第二支架板120向外突出。例如,组装突起S可以从第一支架板110和第二支架板120的外表面突出,而单体肋R可以从第一支架板110和第二支架板120的内表面突出。
在实施例中,组装突起S可以从电池单体10插入到其中的第一支架板110和第二支架板120的单体孔115的外周突出,以支托电池单体10的第一端部11和第二端部12。在实施例中,两个或更多个组装突起S可以在对称位置处形成在第一支架板110和第二支架板120的每个单体孔115的外周上,以在平衡状态下支托每个电池单体10的边缘位置。在实施例中,一对组装突起S可以沿着每个单体孔115的外周形成在背对的位置处。
在实施例中,组装突起S形成在成行的单体孔115(或电池单体10)中的相邻的单体孔115(或相邻的电池单体10)之间的位置处,使得一个组装突起S可以并发地(例如,同时地)支托插入到相邻的单体孔115中的两个电池单体10。然而,本公开的实施例不限于此,在其它实施例中,组装突起S可以被形成为使得一个组装突起S可以在具有相邻的外周的三个单体孔115之中,并因此可以并发地(例如,同时地)支托插入到彼此相邻的单体孔115中的三个电池单体10。如上所述,在实施例中,在其中一个组装突起S布置在具有相邻的外周的三个单体孔115之中的结构中,布置在一个单体孔115与围绕所述单体孔115的六个单体孔115之间的组装突起S的数量(例如,最大数量)可以是六个,围绕一个单体孔115的组装突起S的数量可以根据设计在六个或更小的范围内不同。另外,围绕一个单体孔115的组装突起S可以处于对称或不对称位置处。
组装突起S(外侧的组装突起S)也可以形成在成行的单体孔115(或电池单体10)中的最外侧单体孔115(或最外侧电池单体10)的外侧上,外侧的组装突起S中的每个可以支托一个电池单体10。也就是说,沿着单体孔115(或电池单体10)的行形成的内侧的组装突起S中的每个可以并发地(例如,同时地)支托插入到相邻的单体孔115中的两个电池单体10,沿着单体孔115(或电池单体10)的行形成的外侧的组装突起S中的每个可以支托插入到最外侧单体孔115中的一个电池单体10。
参照图13,在实施例中,沿着单体孔115(或电池单体10)的行形成的内侧的组装突起S中的每个可以包括:中心突起部分Sc,从第一支架板110和第二支架板120向外突出;以及一对第一突起部分Sa,从中心突起部分Sc朝向定位在两侧上的单体孔115(或电池单体10)分支。另外,沿着单体孔115(或电池单体10)的行形成的外侧的组装突起S中的每个可以包括:中心突起部分Sc,从第一支架板110和第二支架板120向外突出;以及第一突起部分Sa,从中心突起部分Sc朝向单体孔115(最外侧单体孔115或最外侧电池单体10)突出。在实施例中,第一突起部分Sa和中心突起部分Sc可以形成为板形状,并且可以具有基本上相同的宽度WD。
组装突起S可以从第一支架板110和第二支架板120向外突出,以支托电池单体10的第一端部11和第二端部12,使得电池单体10可以不与第一支架板110和第二支架板120分离。例如,可以通过从第一支架板110和第二支架板120突出的组装突起S牢固地固定电池单体10的第一端部11和第二端部12。例如,组装突起S可以不覆盖形成在电池单体10的第一端部11和第二端部12中的排气孔V,以不阻碍或阻挡从电池单体10释放内部压力,因此组装突起S可以仅突出直到形成在电池单体10的边缘部分上的夹持部分CL,以仅物理地干扰围绕电池单体10的排气孔V的夹持部分CL。
组装突起S可以以组装突起S从第一支架板110和第二支架板120向外所突出的高度支托电池单体10的第一端部11和第二端部12,从而将电池单体10的第一端部11和第二端部12固定在第一支架板110和第二支架板120外侧的位置处,并允许电池单体10的中心部分暴露于冷却流体。
在实施例中,由于电池单体10的第一端部11和第二端部12与充电电流输入到其或从其输出放电电流的电极对应,因此电池单体10的第一端部11和第二端部12被固定在形成冷却流体的容纳空间G1的第一支架板110和第二支架板120外侧的高度处,从而使第一端部11和第二端部12与冷却流体绝缘。
一些组装突起S可以支托电池单体10的第一端部11和第二端部12,并且也支托电连接到电池单体10的汇流条B。例如,根据实施例,组装突起S可以包括:第一组装突起S1,用于支托电池单体10的第一端部11和第二端部12;以及第二组装突起S2,用于支托电池单体10的第一端部11和第二端部12以及汇流条B。在下文中,将描述第二组装突起S2。
在实施例中,汇流条B中的每个可以将两个相邻行的电池单体10电连接。在这种情况下,汇流条B的主体Ba可以在沿着电池单体10的两个相邻行布置成两行的组装突起S之间延伸。另外,在布置成两行且汇流条B的主体Ba位于其间的组装突起S之中,彼此分离的两个组装突起S可以与使汇流条B的主体Ba固定的第二组装突起S2对应。
汇流条B的主体Ba可以在设置在其两端上的最外侧分支Br之间延伸,在这种情况下,第二组装突起S2可以是与最外侧分支Br相邻的组装突起S。例如,第二组装突起S2可以是与最外侧分支Br的内侧相邻的组装突起S,每个第二组装突起S2可以包括用于支托电池单体10的第一突起部分Sa和用于支托汇流条B的第二突起部分Sb。作为参照,与第二组装突起S2不同,支托电池单体10的第一端部11和第二端部12而不物理干扰汇流条B的第一组装突起S1可以包括第一突起部分Sa但可以不包括第二突起部分Sb。
在实施例中,每个第二组装突起S2的第一突起部分Sa和第二突起部分Sb可以以中心突起部分Sc为中心,并且可以从中心突起部分Sc沿不同方向突出,中心突起部分Sc从第一支架板110和第二支架板120向外突出。也就是说,第一突起部分Sa可以在沿着电池单体10的行的两个横向方向上从中心突起部分Sc突出,第二突起部分Sb可以从中心突起部分Sc朝向汇流条B的主体Ba突出。换句话说,第二组装突起S2中的每个可以包括:一对第一突起部分Sa,形成在中心突起部分Sc的两侧上;以及第二突起部分Sb,在第一突起部分Sa之间从中心突起部分Sc突出。在实施例中,第一突起部分Sa可以具有与中心突起部分Sc的宽度基本上相同的宽度WD,第二突起部分Sb可以具有比第一突起部分Sa的宽度WD小的宽度。在这种情况下,第一突起部分Sa和中心突起部分Sc的宽度可以是在与测量第二突起部分Sb的宽度所沿的方向不同(例如相差90度)的同一方向上测量的。
第一突起部分Sa和第二突起部分Sb分别被构造成固定电池单体10的第一端部11和第二端部12以及汇流条B的位置,并且可以具有分别物理干扰电池单体10的第一端部11和第二端部12以及汇流条B的不同结构。例如,第一突起部分Sa可以在与电池单体10的第一端部11和第二端部12交叉的方向上并且在电池单体10的高度方向上在远离第一端部11和第二端部12的水平处突出,使得第一突起部分Sa可以用作第一端部11和第二端部12的止挡件,并且可以支托第一端部11和第二端部12以将电池单体10置于在高度方向上的指定位置处。第二突起部分Sb可以在电池单体10的高度方向上在与汇流条B相同的水平处突出,并且可以在与汇流条B交叉的方向上延伸,以插入到汇流条B的容纳槽B'中。汇流条B可以支撑在电池单体10的第一端部11和第二端部12上,使得在电池单体10的高度方向上对于汇流条B可以不需要附加的支撑结构,例如,由于第二突起部分Sb被装配到容纳槽B'中,因此汇流条B可以在与电池单体10的高度方向垂直的水平处被固定而不移动。
例如,在每个第二组装突起S2中,第一突起部分Sa和第二突起部分Sb可以从中心突起部分Sc突出。在实施例中,第一突起部分Sa可以在电池单体10的高度方向上具有小的厚度并且可以在与第一端部11和第二端部12交叉的方向上在远离电池单体10的第一端部11和第二端部12的水平处突出,第二突起部分Sb可以在电池单体10的高度方向上具有相对大的厚度,并且可以在与汇流条B的水平相同的水平处插入到汇流条B的容纳槽B'中。
第二突起部分Sb可以在基于汇流条B的主体Ba的对角位置处插入到形成在汇流条B的主体Ba中的容纳槽B'中,使得可以以平衡的方式支撑汇流条B的主体Ba。例如,第二突起部分Sb可以插入在基于汇流条B的主体Ba的对角位置处,因此,可以稳定地支撑汇流条B的主体Ba。容纳槽B'可以在与第二突起部分Sb的位置对应的对角间隔的位置处沿着汇流条B的主体Ba间歇地形成。
在实施例中,第二突起部分Sb可以与第一突起部分Sa在向外(例如,向上)方向上具有高度差。例如,在电池单体10的高度方向上,第二突起部分Sb的至少外表面(例如,上表面)可以与第一突起部分Sa的外表面(例如,上表面)在向外(例如,向上)方向上具有高度差。也就是说,用于支托汇流条B的主体Ba的第二突起部分Sb可以与用于支托电池单体10的第一端部11和第二端部12的第一突起部分Sa向外(例如,向上)具有高度差。因为分支Br与主体Ba(在弯曲部分Bc处)在向内(例如,向下)方向上以台阶形状弯曲并且连接到电池单体10的第一端部11和第二端部12,所以汇流条B的主体Ba可以与电池单体10的第一端部11和第二端部12在向外(例如,向上)方向上具有高度差。也就是说,用于支托汇流条B的主体Ba的第二突起部分Sb可以与用于支托电池单体10的第一端部11和第二端部12的第一突起部分Sa向外(例如,向上)具有高度差。作为参照,由于汇流条B的分支Br在从主体Ba朝向电池单体10的第一端部11和第二端部12的向内(例如,向下)方向上以台阶形状弯曲,所以分支Br可以与电池单体10的第一端部11和第二端部12紧密接触,因此,可以改善分支Br与第一端部11和第二端部12之间的焊接强度。
例如,第二组装突起S2可以使汇流条B(例如,主体Ba)的位置固定,除此之外,由于汇流条B(例如,分支Br)被焊接到电池单体10的第一端部11和第二端部12,所以可以使汇流条B的位置更牢固地固定。例如,电池单体10和汇流条B可以在焊接期间通过第二组装突起S2彼此固定,使得电池单体10和汇流条B可以稳定地彼此焊接。
在实施例中,汇流条B的分支Br和组装突起S可以以Z字形图案交错。例如,在实施例中,汇流条B中的每个可以将两个相邻行的电池单体10彼此电连接。在这种情况下,通过汇流条B彼此连接的两行电池单体10可以以Z字形图案布置,在Z字形图案中一行中的电池单体10置于另一行中的电池单体10之间的谷中。因此,汇流条B的连接到电池单体10的第一端部11和第二端部12(例如,形成在第一端部11和第二端部12的中心部分中的电极)的分支Br可以布置成以汇流条B的主体Ba为中心的Z字形图案,并且支托电池单体10的第一端部11和第二端部12(例如,第一端部11和第二端部12的两个边缘部分)的组装突起S可以以Z字形图案布置。另外,分支Br和组装突起S可以在交错的同时以汇流条B的主体Ba为中心呈Z字形图案布置。如此,分支Br和组装突起S在电池单体10的第一端部11和第二端部12的不同位置处全部与电池单体10的第一端部11和第二端部12接触。也就是说,分支Br可以连接到形成在电池单体10的第一端部11和第二端部12的中心部分中的电极,组装突起S可以支托电池单体10的第一端部11和第二端部12的横向边缘部分。
图14是示出其中图10中所示的第一支架板110、第二支架板120和壳体100彼此结合并组装在一起的方式的视图。
参照图11和图14,裙部113可以形成在第一支架板110和第二支架板120的边缘上,用于与壳体100组装。例如,裙部113可以沿着第一支架板110和第二支架板120的边缘以向内弯曲的形状形成。形成在第一支架板110和第二支架板120的边缘上的裙部113可以插入到沿着壳体100的边缘形成的外壁101与内壁102之间的井空间W中。例如,当第一支架板110和第二支架板120在沿着壳体100向内滑动的同时组装到壳体100时,形成在第一支架板110和第二支架板120的边缘上的裙部113可以插入到形成在壳体100的边缘上的外壁101与内壁102之间的井空间W中,因此,第一支架板110和第二支架板120可以结合到壳体100。在实施例中,裙部113可以例如在与内壁102紧密接触以围绕内壁102而不是与外壁101紧密接触的同时插入到壳体100的外壁101与内壁102之间的井空间W中,使得其上形成有裙部113的第一支架板110和第二支架板120可以在围绕壳体100的同时组装到壳体100。
如上所述,具有裙部113的第一支架板110和第二支架板120可以在围绕壳体100的内壁102的同时组装到壳体100,然后可以使用紧固构件6(参照图14)将第一支架板110和第二支架板120与壳体100彼此紧固。例如,可以在第一支架板110和第二支架板120中形成结合孔116,以通过结合孔116插入紧固构件6(参见图14),并且可以在壳体100上形成待紧固的结合凸缘部分106,以将紧固构件6结合到结合凸缘部分106。例如,通过将紧固构件6插入穿过第一支架板110和第二支架板120的结合孔116并且将紧固构件6紧固在结合凸缘部分106中,可以将第一支架板110和第二支架板120与壳体100彼此结合。第一支架板110和第二支架板120的结合孔116可以形成在与壳体100的结合凸缘部分106对应的位置处。例如,结合孔116可以沿着第一支架板110和第二支架板120的其上形成有裙部113的边缘以间歇的方式在与围绕壳体100的内壁102的裙部113相邻的位置处形成在第一支架板110和第二支架板120中。结合凸缘部分106可以沿着内壁102以间歇的方式形成在与壳体100的内壁102相邻的位置处,并且可以朝向形成在壳体100的中心部分中的容纳空间G1突出。
考虑到第一支架板110和第二支架板120与壳体100之间的结合强度,可以在对应位置处在第一支架板110和第二支架板120以及壳体100上形成多个结合孔116和多个结合凸缘部分106,并且可以使用紧固构件6来增加第一支架板110和第二支架板120与壳体100之间的结合强度。例如,可以在沿着第一支架板110和第二支架板120的其上形成有裙部113的边缘在间歇的位置处形成结合孔116,并且可以在沿着内壁102在间歇的位置处形成结合凸缘部分106。
参照图12,两个相邻行的电池单体10可以以Z字形图案布置,在Z字形图案中电池单体10密集地布置在相邻的电池单体10之间的谷中。在这种情况下,两个相邻行中的一个中的电池单体10可以相对地向左移位,使得用于形成结合孔116的区域可以设置在关于第一支架板110和第二支架板120的右侧的位置处,类似地,两个相邻行中的另一个中的电池单体10可以相对地向右移位,使得用于形成结合孔116的区域可以设置在关于第一支架板110和第二支架板120的左侧的位置处。因此,第一支架板110和第二支架板120可以不需要用于形成结合孔116的附加区域。作为参照,关于左侧的位置或关于右侧的位置可以是与平行于壳体100的第一短边部分100S1和第二短边部分100S2的成行电池单体10的一侧和另一侧相邻的位置。如上所述,第一支架板110和第二支架板120的结合孔116可以形成关于在电池单体10的行方向上的左侧和右侧的交替位置处,结合凸缘部分106(参照图14)可以形成在与结合孔116对应的位置处。
图15和图16分别是示出根据实施例的电池组的分隔壁结构的透视图和平面图。
参照图15,容纳空间G1可以形成在沿着壳体100被组装成彼此面对的第一支架板110与第二支架板120之间。在实施例中,容纳空间G1可以容纳用于使电池单体10冷却的冷却流体流,并且分隔壁150可以延伸跨过壳体100的容纳空间G1以将容纳空间G1划分成上游部分G11和下游部分G12。在实施例中,例如,分隔壁150可以与壳体100一体地形成。
上游部分G11可以连接到冷却流体的入口I,使得冷却流体可以在相对低的温度下流入到上游部分G11中,下游部分G12可以连接到冷却流体的出口O,使得冷却流体可以在相对高的温度下从下游部分G12向外流动。冷却流体的入口I和出口O可以形成于在分隔壁150的延伸方向上的端侧处,连通部分CN可以设置于在分隔壁150的延伸方向上的另一端侧处,以使上游部分G11和下游部分G12彼此连接。例如,分隔壁150的延伸方向可以与长边部分100L平行。
连通部分CN可以使上游部分G11和下游部分G12彼此连接,因此,在上游部分G11中沿从端侧的入口I朝向另一端侧的方向流动的冷却流体可以反向(即,以U形转向),并且可以在下游部分G12中沿从另一端侧朝向端侧的出口O的方向流动。
入口I和出口O可以形成于在分隔壁150的延伸方向上的端侧处,例如,形成在壳体100的第一短边部分100S1处。如上所述,入口I和出口O一起形成在壳体100的第一短边部分100S1中,例如,由于入口I和出口O不分别形成在彼此相对的第一短边部分100S1和第二短边部分100S2中,而是一起形成在第一短边部分100S1中,所以可以容易地进行与壳体100的流体连接。在实施例中,例如,壳体100可以包括:一对长边部分100L,与分隔壁150的延伸方向平行;以及第一短边部分100S1和第二短边部分100S2,将一对长边部分100L彼此连接,其中,入口I和出口O可以一起形成在第一短边部分100S1中,而不是分别形成在第一短边部分100S1和第二短边部分100S2中。
在本实施例中,入口I和出口O形成在壳体100的第一短边部分100S1中,并且使用设置在壳体100中的分隔壁150通过使冷却流体流在第二短边部分100S2处以U形转向的方式反向,将冷却流体流从入口I朝向出口O导向,使得可以将相对大的流动阻力施加到冷却流体流,以用冷却流体完全或几乎完全地填充壳体100的内部(容纳空间G1)。
在实施例中,一个入口I和一个出口O可以一起形成在壳体100的第一短边部分100S1中作为一对。然而,本公开的实施例不限于此。在另一实施例中,入口I和出口O可以分别形成在壳体100的第一短边部分100S1和第二短边部分100S2中,并且入口I的数量和出口O的数量可以彼此相等或彼此不同,并且均可以为至少两个。在实施例中,例如,参照图15,一个分隔壁150设置在壳体100中以将容纳空间G1划分成两个部分:上游部分G11,连接到入口I;以及下游部分G12,连接到出口O。然而,在另一实施例中,可以设置至少两个分隔壁150以将容纳空间G1划分成多个部分,并且可以形成两个或更多个入口I和出口O,使得入口I或出口O可以设置在每个部分中。在实施例中,入口I的数量和出口O的数量可以彼此不同。例如,可以调节入口I的数量和出口O的数量以控制冷却流体的流动阻力或流动速率,并且通过根据驱动功率考虑冷却的效率来控制冷却流体的流动速率,以防止或基本上防止局部区域没有冷却。
参照图16,为了将散热负担均匀地分配到上游部分G11和下游部分G12中的冷却流体,分隔壁150可以被设置为使得上游部分G11中的电池单体10或限定电池单体10的组装位置的单体孔115的数量可以等于下游部分G12中的电池单体10或单体孔115的数量。在实施例中,例如,电池单体10(或单体孔115)可以在与分隔壁150的延伸方向垂直的方向上布置成八行,并且分隔壁150可以将八行划分成上游部分G11中的四行和下游部分G12中的四行。在实施例中,上游部分G11中的电池单体10的数量和下游部分G12中的电池单体10的数量可以彼此相等,以将冷却流体的散热负担均匀地或基本上均匀地分配到上游部分G11和下游部分G12。
当分隔壁150在彼此相邻的第一行L1与第二行L2之间延伸时,第一行L1和第二行L2可以彼此相邻布置,使得第一行L1的单体孔115(或电池单体10)可以置于第二行L2的单体孔115(或电池单体10)之间,在这种情况下,分隔壁150可以在第一行L1与第二行L2之间以蛇形形状延伸。例如,分隔壁150可以沿着第一行L1和第二行L2的电池单体10的外表面以Z字形图案延伸,因此,分隔壁150可以包括多个弯曲部分。
参照图15和图16,在实施例中,分隔壁150可以包括:壁体部分155,跨过容纳空间G1延伸;以及第一结合部分151和第二结合部分152,在从端侧到另一端侧的方向上在间歇的位置处结合到第一支架板110和第二支架板120。第一结合部分151和第二结合部分152可以分别结合到第一支架板110和第二支架板120的间隙部分118。
分隔壁150可以沿着单体肋R之间的间隙部分118延伸,在实施例中,分隔壁150的第一结合部分151和第二结合部分152可以与第一支架板110和第二支架板120的间隙部分118接触并且被焊接到第一支架板110和第二支架板120的间隙部分118。第一结合部分151和第二结合部分152可以在壁体部分155的厚度方向上以大的宽度突出,并且可以与第一支架板110和第二支架板120的间隙部分118形成宽的接触区域。在实施例中,第一结合部分151和第二结合部分152可以在沿壁体部分155的高度方向延伸的同时彼此连接。
可以通过具有相邻的外周的四个相邻的单体肋R之间的额外空间提供第一支架板110和第二支架板120的间隙部分118中的每个。例如,单体肋R可以以这样的方式密集地布置:围绕密集地布置的电池单体10的外周的每四个单体肋R的外周可以彼此相邻。另外,间隙部分118(每个间隙部分被设置为四个单体肋R之间的额外空间)可以提供用于使壳体100中的分隔壁150的位置固定的结合位置。
参照图15,分隔壁150的壁体部分155可以具有沿着分隔壁150的第一高度h1和第二高度h2。分隔壁150的壁体部分155可以在壁体部分155的从其中形成有入口I和出口O的端侧(第一短边部分100S1)的大部分长度之上具有第一高度h1,并且可以在第一支架板110与第二支架板120之间的位置处使上游部分G11和下游部分G12彼此分离。分隔壁150的壁体部分155可以在另一端侧(第二短边部分100S2)处具有比端侧(第一短边部分100S1)处的第一高度h1小的第二高度h2,以在与其中形成有入口I和出口O的端侧相对的另一端侧(第二短边部分100S2)处形成使上游部分G11和下游部分G12彼此连接的连通部分CN,连通部分CN可以与第一高度h1与第二高度h2之间的差对应。也就是说,分隔壁150的壁体部分155可以从端侧的第一高度h1至另一端侧的第二高度h2呈台阶状,连通部分CN可以同第一高度h1与第二高度h2之间的差对应。
在实施例中,具有第二高度h2的部分可以与具有第一高度h1的部分的中心区域对应,因此,在具有第二高度h2的部分与具有第一高度h1的部分之间可以存在上高度差和下高度差。在这种情况下,连通部分CN可以包括对应于与第一支架板110相邻的上高度差的第一连通部分CN1以及对应于与第二支架板120相邻的下高度差的第二连通部分CN2,冷却流体可以通过在分隔壁150的高度方向上彼此相对的第一连通部分CN1和第二连通部分CN2在上游部分G11与下游部分G12之间平滑地流动。例如,第一连通部分CN1可以形成与相对邻近于电池单体10的第一端部11的部分接触的冷却流体流,第二连通部分CN2可以形成与相对邻近于电池单体10的第二端部12的部分接触的冷却流体流。在实施例中,由于第一连通部分CN1和第二连通部分CN2,冷却流体可以沿着与第一端部11和第二端部12相邻的热量主要在其处产生的部分流动。
如上所述,根据一个或更多个实施例,冷却流体可以在电池单体10的容纳空间中流动,并且可以与电池单体10的表面直接接触,从而通过直接对流热传递从电池单体10有效地散热。
另外,根据一个或更多个实施例,为冷却流体提供密封结构,使得冷却流体不会从电池单体10的容纳空间G1泄漏。
将理解的是,在此所描述的实施例应当被认为是描述性含义的,而不是出于限制的目的。在每个实施例内的特征或方面的描述通常应该被认为可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一个或更多个实施例,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离由权利要求阐述的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
Claims (23)
1.一种电池组,所述电池组包括:
电池单体,均包括在电池单体的高度方向上的端部;
壳体,容纳电池单体和使电池单体冷却的冷却流体;以及
第一支架板和第二支架板,结合到壳体以沿着壳体彼此面对,使得电池单体的端部穿过第一支架板和第二支架板是可插入的,容纳空间限定在第一支架板与第二支架板之间以容纳冷却流体,
其中,壳体、电池单体以及第一支架板和第二支架板在电池单体的高度方向上具有满足以下条件的高度:
第一支架板与第二支架板之间的高度<电池单体的高度<壳体的高度,并且
电池组还包括位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂。
2.根据权利要求1所述的电池组,其中,位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂在高度方向上具有满足以下条件的高度:
电池单体的高度<灌封树脂的高度<壳体的高度。
3.根据权利要求2所述的电池组,所述电池组还包括将电池单体彼此电连接的汇流条,
其中,灌封树脂覆盖汇流条与电池单体之间的结合部分。
4.根据权利要求3所述的电池组,其中,汇流条包括:主体,沿着电池单体的相邻行延伸;以及分支,从主体朝向电池单体分支,并且
结合部分包括汇流条的分支与电池单体之间的焊接部分。
5.根据权利要求4所述的电池组,其中,汇流条的主体和分支在高度方向上具有高度差,并且
灌封树脂覆盖汇流条的分支与汇流条的主体。
6.根据权利要求4所述的电池组,其中,汇流条的主体和分支在高度方向上具有高度差,并且
汇流条的主体通过灌封树脂暴露。
7.根据权利要求1所述的电池组,其中,位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂在高度方向上具有满足以下条件的高度:
第一支架板与第二支架板之间的高度<灌封树脂的高度<电池单体的高度。
8.根据权利要求7所述的电池组,其中,灌封树脂使定位在电池单体的端部处的排气孔暴露。
9.根据权利要求1所述的电池组,其中,壳体包括在高度方向上敞口以容纳电池单体和冷却流体的中空构件。
10.根据权利要求9所述的电池组,其中,壳体包括:容纳空间,位于壳体的中心部分中;以及外壁和内壁,沿着壳体的位于容纳空间周围的边缘彼此平行地延伸。
11.根据权利要求10所述的电池组,其中,电池单体、外壁和内壁具有满足以下条件的高度:
内壁的高度<电池单体的高度<外壁的高度。
12.根据权利要求10所述的电池组,其中,井空间沿着壳体的边缘限定在外壁与内壁之间。
13.根据权利要求12所述的电池组,其中,位于第一支架板和第二支架板上的灌封树脂连续地布置在井空间中。
14.根据权利要求12所述的电池组,其中,裙部从第一支架板和第二支架板朝向井空间向内弯曲并且插入到井空间中。
15.根据权利要求14所述的电池组,其中,裙部被弯曲,并且从第一支架板和第二支架板延伸且围绕内壁。
16.根据权利要求1所述的电池组,其中,组装突起从第一支架板和第二支架板远离容纳空间向外突出,并且支托电池单体的端部。
17.根据权利要求16所述的电池组,其中,第一支架板和第二支架板包括单体孔,电池单体插入到单体孔中,并且
组装突起沿着单体孔的行布置,以在组装突起位于彼此相邻的单体孔之间的位置处的状态下支托彼此相邻的电池单体的端部。
18.根据权利要求16所述的电池组,所述电池组还包括将电池单体彼此电连接的汇流条,
其中,组装突起中的一些组装突起包括支托电池单体的端部并且不物理干扰汇流条的第一组装突起,并且
组装突起中的其它组装突起包括支托电池单体的端部和汇流条的第二组装突起。
19.根据权利要求18所述的电池组,其中,第一组装突起和第二组装突起包括朝向电池单体的端部突出的第一突起部分,并且
第二组装突起还包括朝向汇流条突出的第二突起部分。
20.根据权利要求19所述的电池组,其中,第一突起部分布置在第二组装突起的相对侧上,并且
第二突起部分布置在第二组装突起的位于相对侧之间的侧边上。
21.根据权利要求19所述的电池组,其中,第一突起部分和第二突起部分在高度方向上具有高度差。
22.根据权利要求1所述的电池组,其中,单体肋从第一支架板和第二支架板朝向容纳空间向内突出,并且围绕电池单体的外周表面。
23.根据权利要求22所述的电池组,其中,在电池单体的外周表面与单体肋之间限定间隙。
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