CN113991231A - 电池组 - Google Patents

电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN113991231A
CN113991231A CN202111288824.XA CN202111288824A CN113991231A CN 113991231 A CN113991231 A CN 113991231A CN 202111288824 A CN202111288824 A CN 202111288824A CN 113991231 A CN113991231 A CN 113991231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wall
spacer
battery pack
battery
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111288824.XA
Other languages
English (en)
Inventor
D.尼特林
S.格伦
L.洛伦茨
W.雅施
K.舒尔茨
R.容
D.诺顿
M.博塔德拉
A.福伊齐克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN113991231A publication Critical patent/CN113991231A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/267—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders having means for adapting to batteries or cells of different types or different sizes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/269—Mechanical means for varying the arrangement of batteries or cells for different uses, e.g. for changing the number of batteries or for switching between series and parallel wiring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本发明涉及电池组。一种电池组包括壳体和安置在壳体中的电化学电池单元。壳体包括容器和封闭容器的开口端的盖。容器具有基底、包围基底的外壁，以及安置在外壁内侧的第一内壁和第二内壁。第一内壁在外壁的第一部分与第三部分之间延伸并固定到外壁的第一部分和第三部分，并且与外壁的第二部分和第四部分间隔分开。第二内壁在第一部分与第三部分之间延伸，并且安置在第一内壁与第四部分之间。第二内壁能够相对于外壁运动，使得第二内壁距第一内壁的间距能够被改变。

Description

电池组
技术领域
本发明是申请号为201780014629.3的中国专利申请的分案申请。本发明涉及一种用于存储电化学电池单元的电池组，包括具有被动冷却特征以及使由于电化学电池单元生长所致的外壁应力最小化的特征的电池组壳体。
背景技术
电池组为范围从便携式电子设备到可再生能源系统和环境友好的车辆的各种技术提供功率。例如，混合动力车辆（HEV）结合内燃发动机使用电池组和电动马达以提高燃料效率。电池组由多个电池模块形成，其中每个电池模块均包括若干电化学电池单元。这些电池单元布置成堆叠并且被串联或并联地电连接。同样地，电池组内的电池模块被串联或并联地电连接。
与常规混合动力车辆一起使用的一些电池组被设计成提供相对高的电压，例如400伏特（V）。为了实现高电压，电池组相对大，并且包括数百个电化学电池单元。此外，为了适应高电压，电气系统中的部件相对昂贵，并且受制于高电压保护要求。期望的是形成具有更少且更廉价的部件的电池组。
发明内容
在一些方面中，电池组壳体被构造成接收多个电化学电池单元。电池组壳体包括容器，并且容器包括基底、外壁、第一内壁和第二内壁。基底包括内表面、与内表面相对的外表面，以及将内表面联结到外表面的周边边缘。外壁包围周边边缘，并沿垂直于基底的内表面的方向从基底突出。外壁包括第一部分、与第一部分邻接的第二部分、与第二部分邻接并与第一部分相对的第三部分，以及与第二部分相对的第四部分。第一内壁在第一部分与第三部分之间延伸，并且第一内壁固定到第一部分和第三部分中的每一者。第二内壁在第一部分与第三部分之间延伸，并且安置在第一内壁与第四部分之间。第二内壁能够相对于外壁运动，使得能够改变第二内壁距第一内壁的间距。
电池组壳体可包括以下特征中的一个或多个：第一内壁与第二部分和第四部分间隔分开，由此间隙存在于第一内壁与第二部分之间。第一内壁和第二内壁中的每一者均是中空的，并且包括相对的内表面和外表面，以及在相对的内表面与外表面之间延伸的肋，这些肋限定第一内壁和第二内壁中的每一者内的空位。间隔件安置在第二内壁与第四部分之间。第二内壁具有与第二部分平行并面向第二部分的内表面，以及面向第四部分的外表面，并且第二内壁的外表面的至少一部分不与第四部分平行。外壁的外表面的一部分被形成为具有向外突出的冷却肋。电池组壳体由非导电材料形成。外壁由第一元件、与第一元件分离地形成并且可拆卸地连接到第一元件的第二元件，以及闩锁构件形成。第一元件包括布置成U形的第一部分、第二部分和第三部分。第一元件的内表面包括被构造成接收闩锁构件的第一表面特征。第二元件包括第四部分，并且第二元件的内表面包括第二表面特征，所述第二表面特征被构造成接收闩锁构件并与第一表面特征协作以将第一元件可拆卸地连接到第二元件。第二元件包括第二内壁，并且第二内壁与第四部分平行且经由间隔件与第四部分间隔分开。闩锁构件为销，第一表面特征包括第一贯通开口且第二表面特征包括第二贯通开口，并且销延伸穿过第一贯通开口和第二贯通开口两者。第二贯通开口沿垂直于基底的内表面的轴线与第一贯通开口对齐。
在一些方面中，电池组包括电池组壳体和安置在所述壳体中的电化学电池单元。壳体包括容器，所述容器包括基底、外壁、第一内壁和第二内壁。基底包括内表面、与内表面相对的外表面，以及将内表面联结到外表面的周边边缘。外壁包围周边边缘，并沿垂直于基底的内表面的方向从基底突出。外壁包括第一部分、与第一部分邻接的第二部分、与第二部分邻接并与第一部分相对的第三部分，以及与第二部分相对的第四部分。第一内壁在第一部分与第三部分之间延伸，并且第一内壁固定到第一部分和第三部分中的每一者。第二内壁在第一部分与第三部分之间延伸，并且安置在第一内壁与第四部分之间。第二内壁能够相对于外壁运动，使得能够改变第二内壁距第一内壁的间距。
电池组壳体可包括以下特征中的一个或多个： 第一内壁与第二部分和第四部分间隔分开，由此间隙存在于第一内壁与第二部分之间。第一内壁和第二内壁中的每一者均是中空的，并且包括相对的内表面和外表面，以及在相对的内表面与外表面之间延伸的肋，这些肋限定第一内壁和第二内壁中的每一者内的空位。第二内壁具有与第二部分平行并面向第二部分的内表面，以及面向第四部分的外表面，并且第二内壁的外表面的至少一部分不与第四部分平行。间隔件安置在第二内壁与第四部分之间。电池组包括电池管理装置，所述电池管理装置包括被构造成监测和控制电化学电池单元的功能的电子设备，并且所述电池管理装置在容器中被安置在第二内壁与第四部分之间。外壁由第一元件、与第一元件分开地形成并且可拆卸地连接到第一元件的第二元件，以及闩锁构件形成。第一元件包括布置成U形的第一部分、第二部分和第三部分，并且第一元件的内表面包括被构造成接收闩锁构件的第一表面特征。第二元件包括第四部分，并且第二元件的内表面包括第二表面特征，所述第二表面特征被构造成接收闩锁构件并与第一表面特征协作以将第一元件可拆卸地连接到第二元件。电化学电池单元并排地布置在壳体内，并且绝缘片安置在每个电化学电池单元之间。电化学电池单元被支撑在基底上，使得电池单元壳体的外表面直接接触基底内表面。
在一些方面中，产生小于60 V的电压的电池组能够被用作混合动力车辆的动力系统的一部分，由此可能降低动力系统的成本和复杂性。由于由电池组产生的电压小于60 V，所以用于形成电池组的部件更加廉价。
电池组壳体被构造成接收多个棱柱形电池单元。在一些实施例中，棱柱形电池单元具有金属壳体，且因此可由于安置在电池单元中的电解质与电池单元壳体之间的接触而具有电荷。电池组壳体由不导电且导热的材料形成。这能够与一些常规电池组壳体相比较，其中所述常规电池组壳体由诸如金属的导电材料形成，并且其中必须在棱柱形电池单元壳体与电池组壳体之间以及在相邻的电池单元之间插入绝缘结构。通过形成由非导电材料制成的电池组壳体，可能将电池单元安放成与壳体直接接触而没有形成电短路的危险。由于能够简化绝缘结构，所以能够减小电池组壳体的大小并且能够减少材料和组装的成本。
通过形成由导热材料制成的电池组壳体，增强了对电池组壳体和安置在其中的电池单元的被动冷却。有利地，电池组壳体的外表面包括冷却翅片，所述冷却翅片进一步促进与环境空气的热交换。
电池组壳体包括容器和封闭容器的开口端的盖。容器被形成为具有双壁式侧壁结构，其中内壁部分与外壁间隔分开。在所示的实施例中，容器包括两个内壁部分，所述内壁部分安置在外壁内侧并且布置成彼此平行且与外壁的相对侧部分平行。第一内壁部分固定在容器内，以便与外壁的一个侧部分相邻并与其间隔分开。第二内壁部分能够在容器内运动，并且定位成与外壁的相对侧部分相邻并与其间隔分开。电化学电池单元在容器中并排安置在第一内壁部分与第二内壁部分之间，使得横向于电池单元的对立侧的堆叠轴线穿过外壁的所述一个侧部分和相对部分。在组装期间，使第二内壁部分作为整体朝向第一内壁部分运动，从而将电池单元置于压缩载荷下。另外，堆叠轴线与棱柱形电池单元的电池单元生长方向平行，由此由于电池单元生长所致的电池单元的任何扩张均导致沿堆叠轴线向内壁部分施加的力。内壁部分被构造成适应由于棱柱形电池单元生长所致的应力。例如，在充分生长时，内壁部分可改变形状（变形或轻微偏转）以适应力。由于内壁部分与外壁部分间隔分开，并且由内壁部分适应棱柱形电池单元生长，所以该力不被施加到外壁部分。因此，外壁在尺寸上是稳定的。通过提供在尺寸上稳定的外壁，设置在容器的外壁与盖之间的密封件比其中侧壁可能受到电池单元生长的影响的一些电池组壳体更加可靠。所述密封件防止颗粒和/或湿气进入电池组壳体的内部空间，由此改进电池组的可操作性、可靠性和寿命。
附图说明
图1是电池组的顶部透视图。
图2是图1的电池组的顶部透视图，并且其中省略了盖。
图3是用于形成每个电池单元的电极组件的电极和隔膜带的布置的示意图。
图4是如沿横向于电极缠绕轴线的方向所见的电极组件的横截面图。
图5是电池单元阵列的一部分的透视分解图，其图示电池单元阵列内电池单元与绝缘隔板之间的交替布置。
图6是电池组壳体的容器的俯视透视分解图。
图7是容器的第二元件的俯视平面图。
图8是如沿图7的线8-8所见的容器的横截面图。
图9是如沿图10的线9-9所见的容器的横截面图。
图10是图6的容器的一端的俯视平面图，其图示安置在容器中的电池管理装置。
图11是替代性实施例容器的俯视平面图。
图12是图11的容器的一端的俯视平面图，其图示安置在容器中的电池管理装置。
图13是另一个替代性实施例容器的透视图。
具体实施方式
参考图1到图2，电池组1是包括电化学电池单元2的动力生成和存储装置，所述电化学电池单元2被电互连并以有组织的方式存储在电池组壳体40内。电池组壳体40包括容器60和封闭容器60的开口端的盖50。在电池组壳体40内，电池单元2的阵列被串联或并联地电连接到从盖50突出的电池组端子54、55。包括盖50和容器60的电池组壳体40由非导电材料形成。另外，容器60具有被动冷却特征以及使由于电化学电池单元生长所致的外壁应力最小化的特征，如下文将描述的那样。
参考图3到图5，电池单元2是包括电池单元壳体20的锂离子电池单元，所述电池单元壳体20围封电极组件4和电解质以形成动力生成和存储单元。电极组件4包括至少一个正电极6、至少一个负电极8、安置在正电极6与负电极8之间的第一电绝缘分隔件10，以及安置在正电极6和负电极8中的一者的另一侧上的第二电绝缘分隔件12。
正电极6和负电极8中的每一个均具有层状结构，以促进锂离子的插入和/或运动。在所图示的实施例中，正电极6由带有石墨涂层的铜形成，并且负电极8由带有锂化金属氧化物涂层的铝形成。分隔件10、12由诸如三层聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯膜的电绝缘材料形成。
电极6、8和分隔件10、12是材料的细长条带，这些条带被堆叠且然后围绕椭圆形的芯棒缠绕以形成椭圆形或跑道形的卷芯（jelly roll）组件4。如本文中所使用的那样，术语“条带”指代包括相对于高度he较大（例如，大约1000x）的长度le和相对于厚度te较大（例如，大约1000x）的高度he的几何形状。例如，在一些应用中，电极26、28可具有0.03 mm的厚度te、60 mm的高度he和45 m的长度le。
电池单元壳体20具有矩形棱柱形状（例如，棱柱形），并且包括第一侧22，和与第一侧22相对的第二侧24，与第一侧22和第二侧24邻接的第三侧26，以及与第三侧26相对并且与第一侧22和第二侧24邻接的第四侧28。第一侧22和第二侧24具有与第三侧26和第四侧28相同的高度，但具有更大的宽度。例如，在所图示的实施例中，第一侧22和第二侧24的宽度是高度的大约两倍，而第三侧26和第四侧28的宽度是高度的大约四分之一。另外，电池单元壳体20包括第一端30，正端子34和负端子36突出穿过所述第一端30；以及第二端32，其与第一端相对。电极组件4安置在电池单元壳体20中，使得缠绕轴线（例如，电极和分隔件围绕其缠绕的轴线）14延伸穿过第一端30和第二端32。
电极组件4在电池充电和放电期间经历了尺寸变化。这至少部分地是由于在循环期间，由于活性材料的扩张，正电极和负电极的层状结构沿电极厚度方向的扩张。卷芯电极组件4在电池单元壳体20内的扩张导致“电池单元生长”，这对应于电池单元壳体20的第一侧22和第二侧24沿横向于缠绕轴线且垂直于第一侧22和第二侧24的外表面的方向向外弯曲。电池组壳体包括适应安置在其中的电池单元2的生长的特征，如下文进一步讨论的那样。
参考图2和图5，电池单元2的阵列安置在电池组壳体40的容器60中。例如，在所图示的实施例中，阵列包括并排布置的单排12个电池单元，使得一个电池单元2a的第二侧24a面向相邻电池单元2b的第一侧22b，并且使得每个电池的第一端30面向盖50。对应于电池单元阵列的堆叠方向的堆叠轴线16横向于电池单元2的面向表面（例如，第一侧22和第二侧24）。绝缘隔板18安置在相邻电池单元2的面向表面之间。所述阵列布置在电池组壳体40内，使得在阵列的一端处的最外侧电池单元2(1)的第一侧22面向并抵接容器60的第一内壁101，且在阵列的相对端处的最外侧电池单元2(12)的第二侧24面向并抵接容器60的第二内壁121。
参考图2和图6，容器60是盒状结构，其包括基底61、包围基底61的外壁70，以及安置在外壁70的多个部分与电池单元2之间的内壁101、121。基底61是矩形的，并且具有大于其宽度尺寸的长度尺寸。基底61包括内表面62，以及与内表面62相对的外表面63。外壁70包围基底61的周边边缘，并沿垂直于基底内表面62的方向从基底61突出。
当在俯视平面图中看时，外壁70形成矩形封闭部段，且因此包括四个正交的外壁部分。具体地，外壁70包括第一部分71，其沿基底61的长度延伸；第二部分72，其与第一部分71邻接并且沿基底61的宽度延伸。外壁70包括第三部分73，其与第二部分72邻接并且与第一部分71相对；以及第四部分74，其与第二部分72相对并且与第一部分71和第三部分73邻接。第一部分71和第三部分73具有比第二部分72和第四部分74更大的面积，并且平行于电池单元2的堆叠轴线16。外壁70的外表面76包括增强电池组的冷却的表面特征。具体地，第一部分71和第三部分73的外表面包括向外突出的冷却肋78。冷却肋78在基底61与外壁70的自由边缘79之间延伸，并且覆盖对应于安置在电池组1内的电池单元2的位置的区域。
第一内壁101安置在外壁70内侧，并沿宽度方向延伸。更具体地，第一内壁101与第二部分72和第四部分74两者平行并与其间隔分开，并且安置在容器60的中心64与第二部分72之间，使得第一间隙g1存在于第一内壁101与第二部分72之间。第一间隙g1相对于容器60的总长度lo（如在第二部分72和第四部分74的外表面之间测得）以及电池单元2沿堆叠方向的尺寸d是小的。例如，在一些实施例中，第一间隙g1处于总长度lo的0.5%到2.0%的范围中。类似地，在一些实施例中，第一间隙g1处于电池单元2沿堆叠方向的尺寸d的5%到30%的范围中。
第一内壁101包括一对平行、间隔分开的板102、103，其与第二部分72和第四部分74平行。带角度的肋106在板102、103的内表面之间延伸，从而导致在第一内壁101内形成空位107，所述空位促成第一内壁101在沿垂直于板102、103的表面的方向施加的载荷（诸如，在电池单元生长期间出现）下变形的能力。
第一内壁101在第一部分71与第三部分73之间延伸。具体地，第一内壁101抵接并固定到第一部分71、基底61和第三部分73中的每一者。例如，在一些实施例中，内壁101与外壁70和基底61一体地形成。在其他实施例中，内壁101在制造期间固定到外壁70和基底61。
第二内壁121安置在外壁70内侧，并沿宽度方向延伸。第二内壁121与第二部分72和第四部分74平行并间隔分开。另外，第二内壁121安置在容器60的中心64与第四部分74之间，以便安设在第一内壁101与第四部分74之间。第二间隙g2存在于第二内壁121与第四部分74之间。第二间隙g2相对于第一部分71的总长度lo而言是小的，并且大于电池单元2沿堆叠方向的尺寸d。例如，在一些实施例中，第二间隙g2处于总长度lo的10%到20%的范围中。然而，在一些实施例中，第二间隙g2处于电池单元2沿堆叠方向的尺寸d的100%到300%的范围中。
像第一内壁101那样，第二内壁121包括一对平行、间隔分开的板122、123，它们与第四部分74平行。带角度的结构肋126在板122、123的内表面之间延伸，从而导致在第二内壁121内形成空位127，所述空位促成第二内壁121在沿垂直于板122、123的表面的方向施加的载荷（诸如，在电池单元生长期间出现）下变形的能力。
参考图6到图8，第二内壁121在第一部分71与第三部分73之间延伸，但不固定到第一部分71与第三部分73。代替地，第二内壁121经由两对臂132、142固定到第四部分74，这两对臂从第四部分74的内表面向内延伸并充当维持第二内壁121与第四部分74之间的间隙g2的刚性间隔件结构。第一对臂132沿第四部分74的一个侧边缘设置，以便与第一部分71相邻，且第二对臂142沿第四部分74的相对侧边缘设置，以便与第三部分73相邻。第一卡截板88安置在第一对臂132的臂133、134之间，并且第二卡截板89安置在第二对臂142的臂143、144之间。第一卡截板88和第二卡截板89与基底61平行，并且具有安置在第二内壁121与第四部分74之间的卡截板开口88a、89a。卡截板88、89是闩锁结构的一部分，该闩锁结构被用于保持第四部分74与外壁70的其余部分处于组装构型，如下文进一步讨论的那样。
在图1到图8中所图示的实施例中，外壁70被形成为两个单独的元件66、68，它们被构造成可拆卸地彼此接合以形成上文描述的矩形封闭部段。外壁70的第一元件66包括第一部分71、第二部分72和第三部分73，这三个部分与基底61一体地形成并且当在俯视平面图中看时布置成U形构型。外壁70的第二元件68包括第四部分74，所述第四部分在与第一元件66组装在一起时封闭U形第一元件66的开口端90（下文称为U形开口端90）。对应于第四部分74的第二元件68与第一元件66分开地形成，并且经由闩锁结构可拆卸地连接到第一元件66。
闩锁结构设置在外壁70的内表面75上，并且包括在与U形开口端90相邻的位置处从第一部分71的内表面突出的第一对眼部80、81。第一对的眼部80、81包括沿垂直于基底内表面62的第一轴线86对齐的开口80a、81a。闩锁结构包括在与U形开口端90相邻的位置处从第三部分73的内表面突出的第二对眼部82、83（眼部83不可见）。第二对的眼部82、83包括沿垂直于基底内表面62的第二轴线88对齐的开口82a、83a。闩锁结构也包括第一卡截板88，其在与第一部分71相邻的位置处从第四部分74的内表面突出；以及第二卡截板89，其在与第三部分73相邻的位置处从第四部分74的内表面突出。当第二元件68或第四部分74与第一元件66组装在一起时，第一卡截板88被插在第一对的眼部80、81之间，使得第一卡截板开口88a沿第一轴线86与第一对眼部的开口80a、81a对齐。另外，第二卡截板89被插在第二对的眼部82、83之间，使得第二卡截板开口89a沿第二轴线87与第二对眼部的开口82a、83a对齐。闩锁结构包括第一销84，其与第一轴线86对齐并穿过第一对眼部的开口80a、88a、81a和第一卡截板88；以及第二销85，其与第二轴线87对齐并穿过第二对眼部的开口82a、89a、83a和第二卡截板89。具体地，第一销84和第二销85与形成在外壁内表面75上的对应眼部和卡截板协作，以将第一元件66可拆卸地连接到第二元件68。
参考图1和图9，电池组壳体40的盖50的形状和尺寸适合于封闭容器60的开口端。盖50的面向容器表面52的周边包括接收设置在容器外壁70上的直立闩锁77并与其接合的开口（未示出）。这些开口和直立闩锁协作以相对于容器开口端保持盖50处于封闭构型。正端子54和负端子55从盖50的面向外表面51突出。
电池组壳体60由不导电且导热的材料形成。例如，电池组壳体60可由具有添加剂的模制高强度塑料形成，其中所述添加剂改进导热性并提供电气隔离。当结合冷却肋78使用时，导热电池组壳体60在操作期间提供电池单元2的被动冷却，由此改进电池单元操作效率并防止对电池单元2的热敏部件的损坏。
密封件56设置在盖50的面向容器表面52的周边与容器外壁70的自由边缘79之间。所述密封件可以是垫圈或密封粘合剂，或可通过其他常规技术实现。在使用密封粘合剂的一些实施例中，密封粘合剂准许从容器60移除盖50，而在其他实施例中，密封粘合剂提供盖50到容器60的永久粘接。
参考图6、图7和图10，第二元件68包括第二内壁121，所述第二内壁与第四部分74平行且经由两对臂132、142与第四部分74间隔分开。第二内壁121与第四部分74之间的间隙g2用于接收电池管理装置53。电池管理装置53电连接到安置在电池组壳体40中的每个电池单元2，并且包括被构造成监测和控制电化学电池单元的功能的电子设备。例如，电池管理装置53可通过主动地影响电流流动来调节电池组1。电子设备可包括印刷电路板、电阻母线、继电器、保险丝等。在一些实施例中，电池管理装置53被并入盖结构中，并从盖的面向容器表面52突出并突入第二内壁121与外壁70的第四部分之间的空位中。在其他实施例中，电池管理装置53与盖50分开设置，并且安置在第二内壁121与外壁70的第四部分之间的空位内。
如下组装电池组1。将第一元件66与第二元件68分开，并且在使第二元件68与第一元件66脱离时将电池单元2放置在第一元件66内。电池单元2并排布置成1x（电池单元数量）阵列，并且其中电绝缘隔板18安置在相邻的电池单元2之间。设定放置在电池组1内的电池单元2的数量和电池单元2的尺寸，使得电池单元阵列沿堆叠方向的总长度大于第一内壁101和第二内壁121的面向表面之间的距离d2。第二元件68与第一元件66部分地组装在一起，并且其中第二内壁121抵接电池单元阵列的最外侧电池单元2(12)。在该初始位置中，由于电池单元阵列的总长度，第四部分74不抵接第一部分71和第三部分73。然后，将包括第二内壁121的第二元件68推向第一内壁101，直到第四部分74抵接第一部分71和第三部分73。在该抵接位置中，闩锁结构的开口80a、81a、82a、83a、88a、89a沿对应的轴线86、87对齐。此时，将销84、85插入穿过对应的开口，由此将第二元件68固定到第一元件66并完成容器，并且由此在沿堆叠轴线16的方向的压缩下将电池单元2安置在容器60内。在一些实施例中，可在第一元件66与第二元件68的抵接表面之间设置第二密封件（未示出）。这种组装方法是能够实现的，原因在于包括第二内壁121的第二元件68能够相对于包括第一部分71、基底61和第三部分73的第一元件66运动。如本文中所使用的，术语“能够运动”指代第二内壁121作为整体相对于第一部分71和第三部分73的运动，并且被认为不同于用于指代第一内壁101和第二内壁121的形状的变化的术语“变形”和“偏转”。
参考图11到图12，替代性实施例容器260可与盖50一起使用以形成电池组。容器260类似于上文关于图1到图10所描述的容器60，并且将使用共同的附图标记指代共同的元件。容器260是盒状结构，其包括基底61、包围基底61的外壁270，以及安置在外壁270的多个部分与电池单元2之间的内壁101、221。容器260的外壁270和第二内壁221不同于先前描述的外壁70和第二内壁121，如现在所描述的那样。
在容器260中，外壁270和基底61是整体结构，其包括四个正交的外壁部分271、272、273、274，这四个外壁部分一起包围基底61的周边边缘并沿垂直于基底内表面62的方向从基底61突出。在一些实施例中，外壁部分271、272、273、274与彼此并且与基底61一体地形成（例如，作为单体式结构），例如使用模塑工艺。在其他实施例中，在制造期间，外壁部分271、272、273、274固定到彼此和基底61。
如先前描述的实施例那样，第二内壁221安置在外壁270内侧，并沿宽度方向延伸。第二内壁221与第二部分272和第四部分274平行并间隔分开。另外，第二内壁221安置在第一内壁101与第四部分274之间。
第二内壁221包括一对平行、间隔分开的板122、123，其与第四部分274平行。带角度的结构肋126在板122、123的内表面之间延伸，从而导致在第二内壁221内形成空位127，所述空位促成第二内壁221在沿垂直于板122、123的表面的方向施加的载荷（诸如，在电池单元生长期间出现）下变形的能力。
第二内壁221在第一部分271与第三部分273之间延伸，但不固定到外壁270或基底61。因此，第二内壁22 1能够相对于外壁170运动，使得能够改变第二内壁221距第一内壁101和第四部分274两者的间距。例如，第二内壁221相对于外壁270和基底61是自由浮动的。由于第二内壁221是自由浮动的，所以能够实现在沿堆叠方向的压缩载荷下电池单元2在容器260内的组装，同时提供整体的、四侧面外壁结构。该整体的、四侧面外壁结构由于其整体结构结合使用内壁101、221而在尺寸上是稳定的，且因此能够被可靠地密封。
当组装电池组100时，第二内壁221被安置在电池单元2的阵列与第四部分274之间，使得第二间隙g2存在于第二内壁221与第四部分274之间。所述间隙g2通过在第二内壁221与第四部分274之间设置第一间隔件232和第二间隔件242来实现。第一间隔件232沿第四部分274的一个侧边缘设置，以便与第一部分271相邻，并且第二间隔件242沿第四部分274的相对侧边缘设置，以便与第三部分273相邻。在所图示的实施例中，第一间隔件232和第二间隔件242是矩形管，其尺寸适合于提供期望的间隙g2。在一些实施例中，第一间隔件232和第二间隔件242沿垂直于基底内表面62的轴线逐渐变细，由此第一间隔件232和第二间隔件242被用于在组装期间朝向第一内壁101驱动第二内壁221和电池单元阵列，且因此沿堆叠方向向电池单元阵列施加压缩力。另外，第一间隔件232和第二间隔件242在组装时维持第二内壁221与第四部分274之间的间隙g2。
参考图13，另一个替代性实施例容器360可与盖50一起使用以形成电池组。容器360类似于上文关于图11到图12所描述的容器260，并且将使用共同的附图标记指代共同的元件。容器360是盒状结构，其包括基底61、包围基底61的外壁270，以及安置在外壁270的多个部分与电池单元2之间的内壁101、321。容器360的第二内壁321不同于图11到图12的第二内壁221，如下文详细描述的那样。
在容器360中，外壁270和基底61是整体结构，其包括四个正交的外壁部分271、272、273、274，这四个外壁部分一起包围基底61的周边边缘并沿垂直于基底内表面62的方向从基底61突出。在一些实施例中，外壁部分271、272、273、274与彼此且与基底61一体地形成（例如，作为单体式结构），例如使用模塑工艺。在其他实施例中，在制造期间，外壁部分271、272、273、274固定到彼此和基底61。
如先前描述的实施例中那样，第二内壁321安置在外壁270内侧，并沿宽度方向延伸。第二内壁321与第二部分272和第四部分274平行并间隔分开。另外，第二内壁321安置在第一内壁101与第四部分274之间。
第二内壁321被形成为具有开放电池单元结构，其包括带角度的结构肋326，所述带角度的结构肋沿垂直于第二内壁内面322、平行于第一外壁部分271和第三外壁部分273的方向延伸，并且限定矩形开放电池单元或空位327。形成于第二内壁321内的空位327促成第二内壁321在沿垂直于第二内壁321的方向施加的载荷（诸如，在电池单元生长期间出现）下变形的能力。虽然第二内壁内面322与第二部分272和第四部分274平行，但相对的第二内壁外面323可能不与第二部分272和第四部分274平行，以便提供壁强度得以优化的壁几何形状。所图示的实施例示出一种可能的第二内壁321构型，其中外面323是弯曲的，如在容器360的俯视平面图中所见。在该示例中，第二内壁外面323是凸出的，以便朝向第二部分突出，由此第二内壁321的中心部分相比于第二内壁321的与第一部分271和第三部分273相邻的部分具有更大的厚度。
第二内壁321在第一部分271与第三部分273之间延伸，但不固定到外壁270或基底61。因此，第二内壁321能够相对于外壁270运动，使得能够改变第二内壁321距第一内壁101和第四部分274两者的间距。例如，第二内壁321相对于外壁270和基底61是自由浮动的。由于第二内壁321是自由浮动的，所以能够实现在沿堆叠方向的压缩载荷下电池单元2在容器260内的组装，同时提供整体的、四侧面外壁结构。该整体的、四侧面外壁结构由于其整体结构结合使用内壁101、321而在尺寸上是稳定的，且因此能够被可靠地密封。
当组装电池组100时，第二内壁321安置在电池单元2的阵列与第四部分274之间，使得第二间隙g2存在于第二内壁321与第四部分274之间。间隙g2通过在第二内壁321与第四部分274之间设置第一间隔件332和第二间隔件342来实现。第一间隔件332沿第四部分274的一个侧边缘设置，以便与第一部分271相邻，并且第二间隔件342沿第四部分274的相对侧边缘设置，以便与第三部分273相邻。在所图示的实施例中，第一间隔件332和第二间隔件342是刚性元件，其尺寸适合于提供期望的间隙g2，并且形状对应于第二内壁外面323的形状并与其协作。具体地，第一间隔件332和第二间隔件342的形状与第二内壁321的形状一起被优化，以提供第二内壁321的最佳强度。在一些实施例中，第一间隔件332和第二间隔件342可沿垂直于基底内表面62的轴线逐渐变细，由此第一间隔件332和第二间隔件342被用于在组装期间朝向第一内壁101驱动第二内壁321和电池单元阵列，且因此沿堆叠方向向电池单元阵列施加压缩力。另外，第一间隔件332和第二间隔件342在组装时维持第二内壁321与第四部分274之间的间隙g2。
虽然本文中所描述的容器60、260、360中的每一个均包括经由第一间隙g1与外壁70、270分开的固定的第一内壁101，但设想的是，在一些实施例中，可消除间隙g1，由此内壁101将变成外壁70、720的第二部分72、272，并且将具有将准许其面向内表面122的一些变形的性质。
虽然电池单元2被描述为装纳具有卷芯电极构型的电极组件4，但电极组件4并不限于这种电极构型。例如，电极组件4可包括电极板的堆叠或折叠布置，或其他合适的电极布置。
虽然电池单元2被描述为锂离子电池单元，但电池单元2不限于这种类型的电池单元。例如，电池单元2可包括电极材料和电解质（包括铅酸、镍镉（NiCd）、镍金属氢化物（NiMH）和锂离子聚合物）的不同组合。
虽然所图示的实施例在电池单元阵列中包括12个电池单元2，但电池组1并不限于具有12个电池单元2。所使用的电池单元的数量可大于或小于12，并且由具体应用的需求确定。
上文较为详细地描述了电池组和电池组壳体的选择性说明性实施例。应理解的是，本文中仅描述了被认为对于澄清这些装置而言必要的结构。假定其他常规结构以及电池组系统的附属和辅助部件的那些结构是为本领域技术人员所已知和理解的。此外，虽然上文描述了电池组和电池组壳体的工作示例，但电池组和/或电池组壳体并不限于上文描述的工作示例，而是可在不脱离如权利要求中所阐述的装置的情况下实施各种设计变更。

Claims (18)

1.一种被构造成接收电化学电池单元的阵列的电池组壳体，所述阵列的电池单元沿着堆叠轴线并排布置，所述电池组壳体包括容器，所述容器包括：
基底，其包括内表面、与所述内表面相对的外表面，以及将所述内表面联结到所述外表面的周边边缘，
外壁，其包围所述周边边缘，并沿垂直于所述基底的内表面的方向从所述基底突出，所述外壁包括第一部分、与所述第一部分邻接的第二部分、与所述第二部分邻接并与所述第一部分相对的第三部分，以及与所述第二部分相对的第四部分，
内壁，其在所述第一部分与所述第三部分之间延伸，并且布置在所述第二部分和所述第四部分之间并与所述第二部分和所述第四部分平行；以及
刚性间隔件，其邻接所述内壁，所述间隔件沿垂直于所述基底的轴线逐渐变细，使得所述间隔件和所述内壁协作以沿平行于所述堆叠轴线的方向向电池单元阵列施加压缩力。
2.根据权利要求1所述的电池组壳体，其中，所述间隔件安置在所述内壁与所述第四部分之间，并且被构造成维持所述内壁与所述第四部分之间的间隙。
3.根据权利要求2所述的电池组壳体，其中，
所述间隙具有对应于所述内壁与所述第四部分之间的距离的间隙尺寸；
所述间隔件包括在没有居间结构的情况下面对所述内壁的第一表面，以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面在没有居间结构的情况下面对所述第四部分，并且
所述第一表面与所述第二表面之间的距离对应于所述间隙尺寸。
4. 根据权利要求2所述的电池组壳体，其中，所述间隙的形状和尺寸适合于接收电池管理装置，所述电池管理装置被构造为监测和控制所述电化学电池单元。
5. 根据权利要求1所述的电池组壳体，其中
所述间隔件包括面对所述内壁的第一表面，和与所述第一表面相对的第二表面，并且
所述第一表面和所述第二表面中的一个沿垂直于所述基底的轴线逐渐变细。
6.根据权利要求1所述的电池组壳体，其中，所述间隔件包括第一间隔件和与所述第一间隔件分开的第二间隔件，所述第一间隔件和所述第二间隔件均具有多边形形状。
7.根据权利要求6所述的电池组壳体，其中，
所述第一间隔件沿所述内壁的一侧边缘安置以便邻近所述第一部分，
所述第二间隔件沿着所述内壁的与所述一侧边缘相对的侧边缘安置，使得所述第二间隔件安置为邻近所述第三部分，
间隙安置在所述第一间隔件和所述第二间隔件之间，并且
所述间隙的形状和尺寸适合于在其中接收电池管理装置。
8.根据权利要求1所述的电池组壳体，其中，所述内壁相对于所述外壁自由浮动，使得能够改变所述内壁与所述第四部分的间距。
9.根据权利要求1所述的电池组壳体，其中，
所述内壁具有平行于所述第二部分并面对所述第二部分的内表面，
所述内壁具有与所述内表面相对的外表面，
所述外表面面对所述第四部分，并且
所述外表面的至少一部分不平行于所述第四部分。
10.一种电池组，包括：
电池组壳体；和
安置在所述电池组壳体中的电化学电池单元的阵列，所述阵列的电池单元沿着堆叠轴线并排布置，
所述电池组壳体包括容器，以及封闭所述容器的开口端的盖，所述容器包括：
基底，其包括内表面、与所述内表面相对的外表面，以及将所述内表面联结到所述外表面的周边边缘，
外壁，其包围所述周边边缘，并沿垂直于所述基底的内表面的方向从所述基底突出，所述外壁包括第一部分、与所述第一部分邻接的第二部分、与所述第二部分邻接并与所述第一部分相对的第三部分，以及与所述第二部分相对的第四部分，
内壁，其在所述第一部分与所述第三部分之间延伸，并且布置在所述第二部分和所述第四部分之间并与所述第二部分和所述第四部分平行；以及
刚性间隔件，其邻接所述内壁，所述间隔件沿垂直于所述基底的轴线逐渐变细，使得所述间隔件和所述内壁协作以沿平行于所述堆叠轴线的方向向电池单元阵列施加压缩力。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中，所述间隔件安置在所述内壁与所述第四部分之间，并且被构造成维持所述内壁与所述第四部分之间的间隙。
12.根据权利要求11所述的电池组，其中，
所述间隙具有对应于所述内壁与所述第四部分之间的距离的间隙尺寸；
所述间隔件包括在没有居间结构的情况下面对所述内壁的第一表面，以及与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面在没有居间结构的情况下面对所述第四部分，并且
所述第一表面与所述第二表面之间的距离对应于所述间隙尺寸。
13.根据权利要求11所述的电池组，其中，所述间隙的形状和尺寸适合于接收电池管理装置，所述电池管理装置被构造为监测和控制所述电化学电池单元。
14. 根据权利要求10所述的电池组，其中
所述间隔件包括面对所述内壁的第一表面，和与所述第一表面相对的第二表面，并且
所述第一表面和所述第二表面中的一个沿垂直于所述基底的轴线逐渐变细。
15.根据权利要求10所述的电池组壳体，其中，所述间隔件包括第一间隔件和与所述第一间隔件分开的第二间隔件，所述第一间隔件和所述第二间隔件均具有多边形形状。
16.根据权利要求15所述的电池组，其中，
所述第一间隔件沿着所述内壁的一侧边缘安置以便邻近所述第一部分，
所述第二间隔件沿着所述内壁的与所述一侧边缘相对的侧边缘安置，使得所述第二间隔件安置为邻近所述第三部分，
间隙安置在所述第一间隔件和所述第二间隔件之间，并且
所述间隙的形状和尺寸适合于在其中接收电池管理装置。
17.根据权利要求10所述的电池组，其中，所述内壁相对于所述外壁自由浮动，使得能够改变所述内壁与所述第四部分的间距。
18.根据权利要求10所述的电池组，其中，
所述内壁具有平行于所述第二部分并面对所述第二部分的内表面，
所述内壁具有与所述内表面相对的外表面，
所述外表面面对所述第四部分，并且
所述外表面的至少一部分不平行于所述第四部分。
CN202111288824.XA 2016-03-03 2017-01-24 电池组 Pending CN113991231A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/059726 2016-03-03
US15/059,726 US20170256760A1 (en) 2016-03-03 2016-03-03 Battery Pack
CN201780014629.3A CN108701793B (zh) 2016-03-03 2017-01-24 电池组

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780014629.3A Division CN108701793B (zh) 2016-03-03 2017-01-24 电池组

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113991231A true CN113991231A (zh) 2022-01-28

Family

ID=57882084

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111288824.XA Pending CN113991231A (zh) 2016-03-03 2017-01-24 电池组
CN201780014629.3A Active CN108701793B (zh) 2016-03-03 2017-01-24 电池组

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780014629.3A Active CN108701793B (zh) 2016-03-03 2017-01-24 电池组

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20170256760A1 (zh)
EP (1) EP3424094B1 (zh)
JP (2) JP6704060B2 (zh)
CN (2) CN113991231A (zh)
HU (1) HUE057942T2 (zh)
PL (1) PL3424094T3 (zh)
WO (1) WO2017148622A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102184368B1 (ko) * 2017-12-11 2020-11-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
TWI658631B (zh) * 2018-01-08 2019-05-01 車王電子股份有限公司 Battery pack
CN110048038B (zh) * 2018-01-15 2022-03-15 车王电子股份有限公司 电池包
DE102019131121B4 (de) * 2019-02-19 2023-09-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Fahrzeugantriebsvorrichtung
KR102471939B1 (ko) * 2019-05-15 2022-11-29 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 전력 저장 장치
CN210467964U (zh) * 2019-09-23 2020-05-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 采样组件、连接组件、电池模组以及车辆
KR20210120700A (ko) * 2020-03-27 2021-10-07 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 전력 저장 장치
CN113690526B (zh) * 2020-05-15 2023-10-13 有量科技股份有限公司 锂电池的均温散热容器结构及其组合模块
US11515589B2 (en) * 2020-06-17 2022-11-29 Amita Technologies Inc. Temperature equalization and heat dissipation container structure of lithium battery and combination module thereof
JP7319953B2 (ja) * 2020-10-20 2023-08-02 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090239137A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 Kakuchi Takeo Battery module and battery pack
US20110294000A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Myeongcheol Kim Battery pack
US20130288096A1 (en) * 2011-09-16 2013-10-31 General Electric Company Modular battery

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087036A (en) 1997-07-25 2000-07-11 3M Innovative Properties Company Thermal management system and method for a solid-state energy storing device
JP4892813B2 (ja) * 2004-05-26 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 単電池の検査方法と組電池の組立方法
US7531270B2 (en) 2006-10-13 2009-05-12 Enerdel, Inc. Battery pack with integral cooling and bussing devices
JP5481796B2 (ja) * 2008-03-27 2014-04-23 株式会社デンソー 電池スタックの拘束手段を持つ電池機器モジュール及び電池パック
JP2012160347A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
JP5451694B2 (ja) * 2011-07-05 2014-03-26 株式会社日立製作所 非水電解質電池モジュール
US8652672B2 (en) * 2012-03-15 2014-02-18 Aquion Energy, Inc. Large format electrochemical energy storage device housing and module
US8859128B2 (en) 2012-04-30 2014-10-14 Robert Bosch Gmbh Enhanced thermal contact
DE102012214443A1 (de) * 2012-08-14 2014-02-20 Robert Bosch Gmbh Verspannen von Batteriezellen durch eine bombierte Ausgestaltung des Batteriegehäuses
JP2014175078A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Captex Co Ltd 電池パック
US9912019B2 (en) 2013-05-20 2018-03-06 Hamilton Sundstrand Corporation Thermal management of electrical storage devices by coolant pool
JP5846166B2 (ja) 2013-07-29 2016-01-20 株式会社デンソー 電池パック
US9496588B2 (en) 2013-07-30 2016-11-15 Johnson Controls Technology Company Battery module with cooling features
US9716263B2 (en) * 2013-09-06 2017-07-25 Johnson Controls Technology Company Battery module printed circuit board assembly system and method
JP6245038B2 (ja) * 2014-03-31 2017-12-13 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090239137A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 Kakuchi Takeo Battery module and battery pack
US20110294000A1 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Myeongcheol Kim Battery pack
US20130288096A1 (en) * 2011-09-16 2013-10-31 General Electric Company Modular battery

Also Published As

Publication number Publication date
US20200350534A1 (en) 2020-11-05
US20170256760A1 (en) 2017-09-07
CN108701793B (zh) 2021-10-08
JP6704060B2 (ja) 2020-06-03
EP3424094B1 (en) 2021-11-24
PL3424094T3 (pl) 2022-03-21
JP7050849B2 (ja) 2022-04-08
JP2020126853A (ja) 2020-08-20
WO2017148622A1 (en) 2017-09-08
HUE057942T2 (hu) 2022-06-28
JP2019511809A (ja) 2019-04-25
EP3424094A1 (en) 2019-01-09
CN108701793A (zh) 2018-10-23
US11658360B2 (en) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108701793B (zh) 电池组
US7947389B2 (en) Cartridge frame with connectors for battery pack
CN110832664A (zh) 电池模块和包括电池模块的电池组
KR101281811B1 (ko) 구조적 안정성이 향상된 전지팩
KR20190040403A (ko) 원통형 이차전지 모듈 및 원통형 이차전지 모듈 생산 방법
KR20060072922A (ko) 신규한 구조의 전지 카트리지와 그것을 포함하고 있는개방형 전지 모듈
CN111357131B (zh) 包括电池单元限制器的电池组
KR20170098966A (ko) 배터리 셀
CN107154469B (zh) 电池单元
KR101524007B1 (ko) 가압 탄성부재를 포함하는 전지모듈
KR102117076B1 (ko) 전지모듈의 어셈블리
KR100904375B1 (ko) 퓨즈 장착 전지 카트리지와 그것을 포함하는 전지 모듈
KR101957403B1 (ko) 셀 리드 연결 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈
CN114128020A (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组
JP5290662B2 (ja) 電池モジュールの外部短絡システム
US11196123B2 (en) Battery pack including cell restraint
US20230238639A1 (en) Battery pack
KR20190008654A (ko) 배터리 팩

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination