RU2636059C2 - Аккумуляторная батарея - Google Patents

Аккумуляторная батарея Download PDF

Info

Publication number
RU2636059C2
RU2636059C2 RU2016110139A RU2016110139A RU2636059C2 RU 2636059 C2 RU2636059 C2 RU 2636059C2 RU 2016110139 A RU2016110139 A RU 2016110139A RU 2016110139 A RU2016110139 A RU 2016110139A RU 2636059 C2 RU2636059 C2 RU 2636059C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
conducting plate
chamber
battery cells
bottom cover
Prior art date
Application number
RU2016110139A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016110139A (ru
Inventor
Кендзи КИМУРА
Original Assignee
Тойота Дзидося Кабусики Кайся
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 Тойота Дзидося Кабусики Кайся filed Critical Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Publication of RU2016110139A publication Critical patent/RU2016110139A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2636059C2 publication Critical patent/RU2636059C2/ru

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
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • 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
    • H01M10/65—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
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • 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
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • 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
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • 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
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/663—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an air-conditioner or an engine
    • 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
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • 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
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, а именно к аккумуляторной батареи, которая может быть установлена в гибридном автомобиле. Аккумуляторная батарея включает в себя аккумуляторный модуль и нагреватель. Аккумуляторный модуль включает в себя множество цилиндрических аккумуляторных элементов, теплопроводящую пластину, первую камеру и вторую камеру. Теплопроводящая пластина вмещает в себя и удерживает множество цилиндрических аккумуляторных элементов. Охлаждающий воздух для охлаждения каждого из множества цилиндрических аккумуляторных элементов вводится в первую камеру. Вторая камера имеет стенки, при этом стенки включают в себя первую часть и вторую часть. По меньшей мере первая часть стенок включает в себя теплопроводящую пластину. Нагреватель расположен на заданном расстоянии от теплопроводящей пластины и выполнен таким образом, что обеспечивает циркуляцию воздуха во второй камере путем конвекции, в результате этой конвекции теплопроводящая пластина и электроды цилиндрических аккумуляторов нагреваются. Снижение температурного колебания между нагретыми цилиндрическими аккумуляторными элементами при низкой температуре путем передачи тепла к теплопередающей пластине через воздушное пространство второй камеры является техническим результатом изобретения. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Изобретение относится к конструкции аккумуляторной батареи, включающей в себя аккумуляторный модуль, содержащий множество цилиндрических аккумуляторных элементов.
2. Описание известного уровня техники
[0002] Аккумуляторные батареи, выполненные с использованием комплектов аккумуляторных элементов, включающих в себя несколько аккумуляторных элементов, соединенных последовательно или параллельно и помещенных в корпус, используются в транспортных средствах с электродвигателями и пр. Такие аккумуляторные батареи вызывают проблемы, например, понижения выходной мощности и уменьшения емкости перезарядки, при понижении их температуры. Чтобы справиться с этим, было сделано предложение оснастить аккумуляторную батарею нагревателем для того, чтобы нагревать каждую аккумуляторную батарею этим нагревателем при низкой температуре.
[0003] Например, в патенте Японии №5392407 раскрыта технология, относящаяся к аккумуляторной батарее, включающей в себя множество цилиндрических аккумуляторных элементов; а также металлический держатель аккумулятора, который держит множество цилиндрических аккумуляторных элементов, при этом непосредственно к боковой поверхности держателя аккумулятора примыкает нагреватель с тем, чтобы нагревать цилиндрические аккумуляторные элементы через держатель аккумулятора.
[0004] В публикации японской патентной заявки No. 2012-243535 раскрыта технология, относящаяся к аккумуляторной батарее, включающей в себя множество цилиндрических аккумуляторных элементов; а также держатель аккумулятора, разделенный на отдельные аккумуляторные пространственные ячейки, в каждой из которых может размещаться каждый цилиндрический аккумуляторный элемент, при этом нагревательный элемент снабжен нагревательной поверхностью, находящейся в контакте с частью наружной периферийной поверхности каждого цилиндрического аккумуляторного элемента, с тем, чтобы непосредственно нагревать часть каждого цилиндрического аккумуляторного элемента нагревательным элементом.
[0005] В публикации японской патентной заявки No. 2008-053149 раскрыта аккумуляторная батарея, включающая в себя уложенные аккумуляторные элементы, образованные путем укладывания множества квадратных аккумуляторные элементов; корпус, который вмещает в себя уложенные аккумуляторные элементы, и имеет сепаратор, обеспечивающий разделение уложенных аккумуляторных элементов; а также нагреватель, размещенный на наружной поверхности сепаратора, при этом аккумуляторная батарея сконфигурирована для нагрева каждого квадратного аккумуляторного элемента с помощью воздуха, присутствующего между сепаратором и аккумуляторными элементами.
[0006] В аккумуляторной батарее, включающей в себя множество аккумуляторных элементов, соединенных последовательно или параллельно, разница температур между аккумуляторных элементов могла бы вызвать неоднородные характеристики зарядки-разрядки среди аккумуляторных элементов; поэтому у отдельных аккумуляторных элементов возникает существенное уменьшение остаточной емкости, что могло бы способствовать износу отдельных аккумуляторных элементов. Таким образом, в аккумуляторной батарее, выполненной из множества аккумуляторных элементов, важно поддерживать однородную температуру среди аккумуляторных элементов.
[0007] К сожалению, как в случае с технологией, раскрытой в JP 5392407 В, если нагреватель непосредственно примыкает к держателю аккумулятора, участок держателя аккумулятора в контакте с нагревателем, локально нагревается, таким образом, создавая разность температур среди аккумуляторных элементов, нагретых через держатель аккумулятора, что приводит к колебаниям температуры среди нагретых аккумуляторных элементов. Как в случае с технологией, раскрытой в JP 2012-243535 А, при приведении нагревательной поверхности каждого нагревательного элемента в контакт с частью наружной периферии каждого цилиндрического аккумуляторного элемента возникает разность температур между частью каждого аккумуляторного элемента, контактирующей с нагревательной поверхностью, и частью того же аккумуляторного элемента, не контактирующей с нагревательной поверхностью, что создает разницу внутренних температур в одном и том же аккумуляторном элементе, что может привести к колебаниям температуры среди нагретых аккумуляторных элементов. Кроме того, в технологии, описанной в JP 2008-053149 А, поскольку не представляется возможным создать зазор под каждым установочным участком, служащим опорой уложенным аккумуляторным элементам в корпусе, этот установочный участок не может нагреваться нагревателем, что может привести к колебаниям температуры среди нагретых уложенных аккумуляторных элементов. Как упомянуто выше, в технологии, раскрытой в JP 5392407 В, JP 2012-243535 А и JP 2008-053149 А, могут создаваться колебания температуры среди нагретых аккумуляторных элементов в аккумуляторных батареях.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Предложена конфигурация подавления колебаний температуры среди нагретых аккумуляторных элементов в аккумуляторной батарее.
[0009] Согласно изобретению предложена аккумуляторная батарея. Аккумуляторная батарея содержит аккумуляторный модуль и нагреватель. Аккумуляторный модуль содержит множество цилиндрических аккумуляторных элементов, теплопроводящую пластину, первую камеру и вторую камеру. Теплопроводящая пластина вмещает в себя и удерживает множество цилиндрических аккумуляторных элементов. Охлаждающий воздух для охлаждения каждого из множества цилиндрических аккумуляторных элементов может вводиться в первую камеру. Вторая камера имеет стенки, и стенки включают в себя первую часть и вторую часть. По меньшей мере, первая часть стенок включает в себя теплопроводящую пластину. Нагреватель может быть расположен на заданном расстоянии от теплопроводящей пластины. Нагреватель сконфигурирован так, что во второй камере возникает конвекция.
[0010] Согласно варианту осуществления изобретения, вторая камера может включать в себя воздушную полость. Нагреватель может быть расположен на противоположной от теплопроводящей пластины стороне воздушной полости, и может быть сконфигурирован так, что воздушная конвекция возникает в воздушной полости.
[0011] Посредством этой конфигурации в варианте осуществления нагреватель нагревает воздух вблизи теплопроводящей пластины, и теплопроводящая пластина и множество цилиндрических аккумуляторных элементов, удерживаемых теплопроводящей пластиной, нагреваются конвекцией нагретого воздуха. Поэтому можно предотвратить локальный перегрев теплопроводящей пластины и цилиндрических аккумуляторных элементов. Кроме того, можно устранить колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов в аккумуляторной батарее.
[0012] Согласно варианту осуществления изобретения вторая часть стенок второй камеры может включать в себя донную крышку. Донная крышка может иметь высокую теплопередающую способность, и донная крышка может быть установлена на заданном расстоянии от теплопроводящей пластины. Нагреватель может быть расположен на донной крышке.
[0013] Согласно варианту осуществления изобретения вторая часть стенок второй камеры может включать в себя донную крышку. Донная крышка может иметь высокую теплопередающую способность и быть расположенной на противоположной от теплопроводящей пластины стороне воздушной полости. Нагреватель может быть установлен на донной крышке.
[0014] В этой конфигурации донная крышка, имеющая высокую теплопередающую способность, нагревается нагревателем, тем самым устраняются колебания температуры нагретой воздушной полости второй камеры, разделенной донной крышкой и теплопроводящей пластиной, и также устраняются колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов в аккумуляторной батарее.
[0015] Согласно варианту осуществления изобретения вторая камера может являться выпускным каналом для удаления газа, выходящего из цилиндрических аккумуляторных элементов.
[0016] Посредством этой конфигурации можно использовать внутреннее пространство аккумуляторной батареи, что обеспечивает компактную конфигурацию аккумуляторной батареи.
[0017] Согласно варианту осуществления изобретения аккумуляторный модуль может быть выполнен так, что вторая камера расположена вертикально под первой камерой. Нагреватель может быть расположен вертикально под теплопроводящей пластиной.
[0018] Эта конфигурация нагревает воздушную полость второй камеры вертикально снизу, и, таким образом, нагретый воздух собирается вблизи теплопроводящей пластины, расположенной над второй камерой, тем самым устраняя колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов в аккумуляторной батарее.
[0019] Изобретение обеспечивает эффект устранения колебаний температуры среди нагретых аккумуляторных элементов в аккумуляторной батарее.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:
Фиг. 1 представляет собой иллюстративный вид, показывающий положение, в котором аккумуляторная батарея установлена на транспортное средство с электродвигателем;
Фиг. 2 представляет собой вид сбоку аккумуляторной батареи;
Фиг. 3 представляет собой вид в плане аккумуляторной батареи;
Фиг. 4 представляет собой вид в разрезе аккумуляторной батареи;
Фиг. 5 представляет собой покомпонентный вид в перспективе аккумуляторного модуля, размещенного в аккумуляторной батарее;
Фиг. 6 представляет собой вид в разрезе аккумуляторной батареи с использованием трубчатого нагревателя согласно другому варианту осуществления изобретения;
Фиг. 7 представляет собой вид в разрезе аккумуляторной батареи согласно другому варианту осуществления изобретения, в котором предусмотрена юбка, образующая пространство между нижним участком аккумуляторного модуля и корпусом; и
Фиг. 8 представляет собой вид в разрезе аккумуляторной батареи согласно другому варианту осуществления изобретения, в котором предусмотрен нагреватель, направленный внутрь от донной крышки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0021] Далее будет описан первый вариант осуществления изобретения со ссылкой на чертежи. В описанном ниже первом варианте осуществления будет пояснена аккумуляторная батарея транспортного средства 100 с электродвигателем, приводимая в действие мотором-генератором. Аккумуляторная батарея 10 примыкает к нижней поверхности панели 101 пола вблизи переднего сиденья 105, как показано на фиг. 1. Более конкретно, как показано на фиг. 2, корпус 11 жестко прикреплен к нижней поверхности панели 101 пола транспортного средства 100 с электрическим двигателем с помощью кронштейнов 12, прикрепленных к боковым пластинам 11b, болтов 13а и гаек 13b. Это означает, что корпус 11 прикреплен к панели 101 пола. Охлаждающий воздух для охлаждения аккумуляторных элементов, размещенных в аккумуляторной батарее 10, подается охлаждающим вентилятором 103, расположенным внутри салона 104 транспортного средства. На фиг. 1 «ВВЕРХ» обозначает ориентированное вертикально вверх направление. Сходным образом на фиг. 1 «ВНИЗ» обозначает ориентированное вертикально вниз направление, «ВПЕРЕД» обозначает направление, ориентированное вперед относительно транспортного средства 100 с электрическим двигателем, и «НАЗАД» обозначает направление, ориентированное назад относительно транспортного средства 100 с электрическим двигателем.
[0022] Как показано на фиг. 2, аккумуляторная батарея 10 первого варианта осуществления изобретения включает в себя аккумуляторный модуль 20 и стержневой нагреватель 33 в корпусе 11. Аккумуляторный модуль 20 включает в себя множество цилиндрических аккумуляторных элементов 21, теплопроводящую пластину 22, кожух 23, верхнюю крышку 31 и донную крышку 32. Теплопроводящая пластина 22 удерживает цилиндрические аккумуляторные элементы 21. Кожух 23 изготовлен из пластика и покрывает наружную периферию комплекта цилиндрических аккумуляторных элементов, удерживаемых теплопроводящей пластиной 22. Верхняя крышка 31 расположена на верхнем участке кожуха 23, а донная крышка 32 расположена под теплопроводящей пластиной 22. Донная крышка 32 образована в форме поддона. Цилиндрические аккумуляторные элементы 21 являются заряжаемыми и разряжаемыми вспомогательными аккумуляторами, например, литий-ионными аккумуляторами и никель-металл-гидридными аккумуляторами, размещенными, например, в цилиндрических корпусах.
[0023] L-образный изолятор 14, сформированный из пластика, расположен на каждом нижнем углу каждого продольного конца теплопроводящей пластины 22. Одна поверхность каждого L-образного кронштейна 15 жестко прикреплена к торцевой поверхности каждого изолятора 14 болтом 16а и гайкой 16b. Другая поверхность каждого кронштейна 15 жестко прикреплена к внутренней поверхности нижней пластины 11а корпуса 11 болтом 17а и гайкой 17b. Таким образом, теплопроводящая пластина 22, удерживающая цилиндрические аккумуляторные элементы, 21 жестко прикреплена к внутренней поверхности нижней пластины 11а корпуса 11.
[0024] Как показано на фиг. 2, в аккумуляторном модуле 20 образован канал 26 для прохождения воздуха. Тракт 81 охлаждающего воздуха соединен с открытым концом канала 26 для прохождения воздуха через соединительный тракт 82. Тракт 81 охлаждающего воздуха приспособлен для введения охлаждающего воздуха, посланного из охлаждающего вентилятора 103, как показано на фиг. 1, в канал 26 для прохождения воздуха. Как показано на фиг. 2, тракт 81 охлаждающего воздуха введен из сквозного отверстия 102, образованного в панели 101 пола, через приемный патрубок 18, расположенное в верхней части корпуса 11, в корпус 11.
[0025] Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, охлаждающий воздух, направленный из охлаждающего вентилятора 103, течет через тракт 81 охлаждающего воздуха и соединительный тракт 82 в канал 26 для прохождения воздуха. Канал для прохождения воздуха сформирован на левой боковой поверхности аккумуляторного модуля 20. Другой концевой участок канала 26 для прохождения воздуха закрыт, и, таким образом, охлаждающий воздух, попавший в канал 26 для прохождения воздуха, течет из щелей 27, расположенных в левой боковой поверхности кожуха 23, во внутреннюю часть кожуха 23, как показано на фиг. 3. Охлаждающий воздух охлаждает каждый цилиндрический аккумуляторный элемент 21, размещенный внутри кожуха 23. Охлаждающий воздух, температура которого становится выше после охлаждения цилиндрических аккумуляторных элементов 21, выходит из щели 27, расположенной в правой боковой поверхности кожуха 23, наружу аккумуляторного модуля 20. Как показано на фиг. 2, выпускаемый воздух течет через пространство между аккумуляторным модулем 20 и корпусом 11. Выпускаемый воздух течет через зазор между, с одной стороны, приемным патрубком 18 корпуса 11 со стенкой сквозного отверстия 102 панели 101 пола и, с другой стороны, трактом 81 охлаждающего воздуха и возвращается во внутреннее пространство 104 транспортного средства.
[0026] Далее со ссылкой на фиг. 4 и фиг. 5 будет описана конфигурация аккумуляторного модуля 20, расположенного в корпусе 11. Как показано на фиг. 5, теплопроводящая пластина 22 представляет собой металлическую пластину, снабженную несколькими сквозными отверстиями 22а, в которые вставлены цилиндрические аккумуляторные элементы 21. Теплопроводящая пластина 22 изготовлена из металла, например, алюминия. Цилиндрические аккумуляторные элементы 21 вставлены в сквозные отверстия 22 теплопроводящей пластины 22. Цилиндрические аккумуляторные элементы 21 затем жестко закреплены в сквозных отверстиях 22а путем заполнения зазора между внутренними поверхностями (цилиндрическими поверхностями) сквозных отверстий 22а и наружными поверхностями (цилиндрическими поверхностями) цилиндрических аккумуляторных элементов 21 с помощью адгезива. Цилиндрические аккумуляторные элементы 21 скомпонованы в сквозных отверстиях 22 теплопроводящей пластины 22, передавая тепло от наружных поверхностей (цилиндрических поверхностей) цилиндрических аккумуляторных элементов 21, имеющих более высокую температуру, к теплопроводящей пластине 22 посредством тепловой проводимости, с тем, чтобы уменьшить температуру цилиндрических аккумуляторных элементов 21, имеющих более высокую температуру. Кроме того, тепло теплопроводящей пластины 22 передается к цилиндрическим аккумуляторным элементам 21, имеющим более низкую температуру, посредством тепловой проводимости, чтобы увеличить температуру цилиндрических аккумуляторных элементов 21, имеющих более низкую температуру. Соответствующие цилиндрические аккумуляторные элементы 21 удерживаются соответствующими сквозными отверстиями 22а, с тем, чтобы достигалась передача тепла между цилиндрическими поверхностями цилиндрических аккумуляторных элементов 21 и теплопроводящей пластиной 22, что устраняет колебания температуры среди цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Теплопроводящая пластина 22 образована из металлического материала, имеющего высокую тепловую проводимость, например, алюминия, с тем, чтобы обеспечить эффективную передачу тепла среди цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Теплопроводящая пластина 22 имеет толщину, достаточную для удержания цилиндрических аккумуляторных элементов 21 цилиндрическими поверхностями сквозных отверстий 22а, и достижения эффективной передачи тепла с помощью тепловой проводимости, в частности, приблизительно от 10 до 20 мм, или приблизительно 1/4 толщины от длины каждого цилиндрического аккумуляторного элемента 21, например.
[0027] Как показано на фиг. 4, пластиковая крышка 23 расположена над теплопроводящей пластиной 22. Кожух 23 включает в себя верхнюю пластину 23а и прямоугольную обечайку 23b. Отверстия 23с образованы в верхней пластине 23а, при этом соответствующие положительные электроды 21а цилиндрических аккумуляторных элементов 21 выступают из этих отверстий 23с. Прямоугольная обечайка 23b покрывает наружную периферию множества цилиндрических аккумуляторных элементов 21, которые собраны на теплопроводящей пластине 22. Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, множество шин положительного электрода 29 размещены в отверстиях 23с крышки 23 таким образом, что каждая из шин положительного электрода 29 соединяет положительные электроды 21а цилиндрических аккумуляторных элементов 21 для каждой из нескольких групп. Пластиковая верхняя крышка 31 расположена на шинах 29 положительного электрода.
[0028] Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, верхний фланец 24 и нижний фланец 25 образованы на боковой поверхности кожуха 23 таким образом, что они выступают наружу. И верхний фланец 24, и нижний фланец 25 имеют L-образную форму. Верхний фланец 24 включает в себя поверхность фланца, продолжающуюся вверх. Нижний фланец 25 включает в себя поверхность фланца, продолжающуюся вниз. Как показано на фиг. 4, пластина 28 кожуха примыкает к соответствующим фланцевым поверхностям верхнего фланца 24 и нижнего фланца 25. Прямоугольный воздухопроводный канал 26 образован верхним и нижним фланцами 24, 25, и пластиной 28 кожуха. Как показано на фиг. 2 и фиг. 5, продольная боковая поверхность кожуха 23, которая образует канал 26 для прохождения воздуха, оснащена щелями 27, которые вводят охлаждающий воздух для цилиндрических аккумуляторных элементов 21. На фиг. 2 и фиг. 5 показаны щели 27, образованные в левой боковой поверхности кожуха 23. Тем не менее, щели 27, аналогичные таковым левой боковой поверхности, также образованы в правой боковой поверхности кожуха 23, как показано на фиг. 3. Как упомянуто выше, щели 27, образованные в правой боковой поверхности кожуха 23, используются для выпуска воздуха после охлаждения цилиндрических аккумуляторных элементов 21 из внутреннего пространства кожуха 23.
[0029] В вышеописанной конфигурации верхняя поверхность 22b теплопроводящей пластины 22, кожух 23 и верхняя крышка 31 вмещают внутри себя цилиндрические аккумуляторные элементы 21. Теплопроводящая пластина 22, цилиндрические аккумуляторные элементы 21, кожух 23 и верхняя крышка 31 образуют первую камеру 40, которая представляет собой полость, внутрь которой вводят охлаждающий воздух для охлаждения цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Верхняя поверхность 22b теплопроводящей пластины 22 является частью стенки, отделяющей первую камеру 40.
[0030] Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, общая электрическая шина 30 отрицательного электрода, которая соединяет отрицательные электроды 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21 для каждой из нескольких групп, расположена на нижней стороне нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22. Как показано на фиг. 5, электрическая шина 30 отрицательного электрода сконфигурирована путем размещения и формования в пластике множества шин 30а отрицательного электрода. Каждая шина 30а отрицательного электрода образована путем формования соответствующих отверстий 30с, соответствующих расположению цилиндрических аккумуляторных элементов 21 в пластине, имеющих ту же самую форму, что и у шины 29 положительного электрода. Пластинчатый контакт 30b, который должен контактировать с отрицательным электродом 21b каждого цилиндрического аккумуляторного элемента 21, примыкает к каждому отверстию 30с каждой шины 30а отрицательного электрода.
[0031] Каждая шина 29 положительного электрода соединяет положительные электроды 21а цилиндрических аккумуляторных элементов 21 в каждой группе. Каждая шина 30а отрицательного электрода соединяет отрицательные электроды 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21 в каждой группе. Цилиндрические аккумуляторные элементы 21 в группе, соединенные соответствующими шинами положительного электрода 29 и шинами 30а отрицательного электрода соединены друг с другом параллельно. Соответствующие группы множества цилиндрических аккумуляторных элементов 21, соединенные параллельно, затем соединены последовательно. Последовательное соединение соответствующих групп осуществляется путем соединения соответствующих шин положительного электрода 29 и соответствующих шин 30а отрицательного электрода с помощью соединительной шины (не показана). Таким образом сконфигурирована аккумуляторная батарея.
[0032] Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, донная крышка 32 примыкает к нижней стороне шины 30 в сборе отрицательного электрода. Центральный участок донной крышки 32 выполнен с выемкой в форме поддона, и его нижняя поверхность включает в себя усилительный выемочно-выступающий участок 32а. Как показано на фиг. 4, пластиковое ребро 30d выступает из наружной периферии нижней поверхности шины 30 в сборе отрицательного электрода. Донная крышка 32 расположена таким образом, что наружная периферия донной крышки 32 вступает в контакт с передним торцом ребра 30d. Донная крышка 32 выполнена из металла, имеющего высокую теплопередающую способность, например, алюминия.
[0033] Теплопроводящая пластина 22, цилиндрические аккумуляторные элементы 21, общая электрическая шина 30 отрицательного электрода и донная крышка 32 сконфигурированы таким образом. Нижняя поверхность 22с теплопроводящей пластины 22, отрицательные электроды 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21, ребро 30d общей электрической шины 30 отрицательного электрода и донная крышка 32 образуют вторую камеру 50, которая представляет собой единую полость, содержащую воздушное пространство второй камеры 50. Нижняя поверхность 22с теплопроводящей пластины 22 является частью стенки, которая отделяет вторую камеру 50.
[0034] Как показано на фиг. 5, отверстие 30е, по существу, прямоугольной формы, имеется на каждом продольном конце общей электрической шины 30 отрицательного электрода. Отверстие 22е выполнено на каждом продольном конце нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22. Также отверстие 22d выполнено в каждой продольной торцевой поверхности теплопроводящей пластины 22. Отверстия 22d в каждой продольной торцевой поверхности и каждое соответствующее отверстие 22е нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22 сконфигурированы для сообщения друг с другом через поточный канал, выгнутый в L-образной форме. Когда общая электрическая шина 30 отрицательного электрода прикреплена к нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22, каждое отверстие 30е шины 30 в сборе отрицательного электрода находится напротив каждого соответствующего отверстия 22е нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22. Соответственно, общая электрическая шина 30 отрицательного электрода и донная крышка 32 прикреплены к теплопроводящей пластине 22, тем самым образуя поточный канал, что позволяет второй камере 50 сообщаться с отверстием 22d в каждой торцевой поверхности теплопроводящей пластины 22.
[0035] Отрицательный электрод 21b каждого цилиндрического аккумуляторного элемента 21 имеет конструкцию, позволяющую открывать его торцевую поверхность за счет внутреннего давления. Посредством этой конфигурации, если газ генерируется внутри цилиндрического аккумуляторного элемента 21, можно выпустить газ наружу. Газ, выходящий из отрицательного электрода 21b цилиндрического аккумуляторного элемента 21, течет во вторую камеру 50, образованную под теплопроводящей пластиной 22. Газ, попавший во вторую камеру 50, течет через вторую камеру 50, к обоим продольным концам аккумуляторного модуля 20. Газ течет через отверстие 30е общей электрической шины 30 отрицательного электрода, отверстие 22е и отверстие 22d теплопроводящей пластины 22, и затем выпускается наружу. Таким образом, вторая камера 50 служит частью выпускного канала для удаления газа, если газ выходит из цилиндрических аккумуляторных элементов 21.
[0036] Как показано на фиг. 4, донная крышка 32 включает в себя участок 32а с выемкой и выступом, направленный выемкой внутрь на центральном в поперечном направлении участке донной крышки 32. Стержневой нагреватель 33 для нагрева аккумуляторного модуля 20 примыкает к наружной поверхности этого участка 32а с выемкой и выступом. Тепло, испускаемое стержневым нагревателем 33, нагревает донную крышку 32 от наружной поверхности донной крышки 32. Поскольку донная крышка 32 выполнена из материала, имеющего отличные теплопередающие свойства, например, металла и пр., температура всей донной крышки 32 повышается за счет тепла стержневого нагревателя 33. Донная крышка 32, температура которой увеличивается, нагревает воздух во второй камере 50 между донной крышкой 32 и нижней поверхностью 22с теплопроводящей пластины 22 вертикально снизу. Таким образом, воздух внутри второй камеры 50 нагревается при перемещении путем конвекции, как показано стрелками 91 на фиг. 4. Нагретый воздух вступает в контакт с нижней поверхностью 22с теплопроводящей пластины 22, а также с поверхностями соответствующих отрицательных электродов 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21, с тем, чтобы нагревать эти поверхности. В частности, нагретый воздух нагревает нижнюю поверхность 22с теплопроводящей пластины 22 и соответствующие поверхности отрицательных электродов 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Температура воздуха в контакте с отрицательными электродами 21b соответствующих цилиндрических аккумуляторных элементов 21 является, по существу, однородной, и, таким образом, тепло, поступающее из воздуха в соответствующие цилиндрические аккумуляторные элементы 21, по существу, равномерно распределено. Соответственно, колебания температуры среди соответствующих нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 вряд ли возникнут. Как упомянуто выше, теплопроводящая пластина 22 изготовлена из металла, имеющего высокую тепловую проводимость, например, алюминия; поэтому тепло, сообщенное нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22, передается от поверхности каждого сквозного отверстия 22 теплопроводящей пластины 22 на цилиндрическую поверхность каждого цилиндрического аккумуляторного элемента 21. Каждый цилиндрический аккумуляторный элемент 21 начинает нагреваться от своей цилиндрической поверхности. Теплопроводящая пластина 22 может эффективно обеспечить передачу тепла среди цилиндрических аккумуляторных элементов 21, таким образом, устраняя колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21.
[0037] Таким образом, в аккумуляторной батарее 10 первого варианта осуществления изобретения стержневой нагреватель 33, примыкающий к центру донной крышки 32, обеспечивает циркуляцию воздуха между донной крышкой 32 и теплопроводящей пластиной 22 путем конвекции, тем самым нагревая донную крышку 32 и отрицательные электроды 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21. В частности, в аккумуляторной батарее первого варианта осуществления изобретения можно устранить колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 с использованием небольшого стержневого нагревателя 33. Посредством этой конфигурации можно образовать компактную аккумуляторную батарею 10.
[0038] Аккумуляторная батарея 10 в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения включает в себя вторую камеру 50, служащую в качестве выпускного канала для удаления газов, выходящих из цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Стержневой нагреватель 33 сконфигурирован для нагрева каждого цилиндрического аккумуляторного элемента 21 через воздушную полость во второй камере 50. Таким образом, не нужно предусматривать выделенную воздушную полость между стержневым нагревателем 33 и цилиндрическими аккумуляторными элементами 21, или между стержневым нагревателем 33 и теплопроводящей пластиной 22. Посредством этой конфигурации можно образовать компактную аккумуляторную батарею 10.
[0039] Далее со ссылкой на фиг. 6 будет описан второй вариант осуществления изобретения. Одинаковые ссылочные позиции используются для компонентов, которые идентичны таковым вышеупомянутого первого варианта осуществления изобретения, и их описание будет опущено. Во втором варианте осуществления, как показано на фиг. 6, трубчатый листовой нагреватель 34 использован вместо стержневого нагревателя 33 первого варианта осуществления изобретения.
[0040] Как показано на фиг. 6, в аккумуляторной батарее 10 в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения листовой нагреватель 34 размещен на наружной поверхности нижней стороны донной крышки 32. Листовой нагреватель 34 может нагревать большую часть поверхности нижней стороны донной крышки 32. Таким образом, можно уменьшить колебания температуры нагретой донной крышки 32 во втором варианте осуществления изобретения с тем, чтобы они были меньше, чем колебания температуры нагретой донной крышки 32 в первом варианте осуществления изобретения. Соответственно, можно снизить локальные колебания температуры в воздушной полости между теплопроводящей пластиной 22 и донной крышкой 32 во втором варианте осуществления изобретения с тем, чтобы они были меньше, чем колебания температуры в воздушной полости между теплопроводящей пластиной 22 и донной крышкой 32 в первом варианте осуществления изобретения. Соответственно, можно уменьшить колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 аккумуляторного модуля 20 во втором варианте осуществления изобретения с тем, чтобы они были меньше, чем колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 в первом варианте осуществления изобретения.
[0041] Далее со ссылкой на фиг. 7 будет пояснен третий вариант осуществления изобретения. Одинаковые ссылочные позиции используются для компонентов, которые идентичны таковым вышеупомянутого первого варианта осуществления изобретения, и их описание будет опущено. В третьем варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 7, юбка 35 замкнутой прямоугольной формы выполнена так, чтобы образовывать третью камеру 60, которая представляет собой, по существу, замкнутое пространство в полости между донной крышкой 32 и нижней пластиной 11а корпуса 11 первого варианта осуществления изобретения. Как показано на фиг. 7, левый верхний край юбки 35 соединен с нижним фланцем 25 кожуха 23. Правый верхний край юбки 35 соединен с ребром 30d правой боковой поверхности кожуха 23. Каждый нижний край юбки 35 соединен с нижней пластиной 11а корпуса 11. Пластина, которая соединяет кожух 23 или теплопроводящую пластину 22 с нижней пластиной 11а корпуса 11, примыкает к каждому продольному концу аккумуляторного модуля 20. Соответствующие пластины юбки так соединены друг с другом, что образуют прямоугольную замкнутую форму. Более конкретно, левая и правая нижние пластины аккумуляторного модуля 20 и нижние пластины на обоих продольных концах аккумуляторного модуля 20 соединены в прямоугольную замкнутую форму.
[0042] Третья камера 60, окруженная юбкой 35, донная крышка 32 и нижняя пластина 11а корпуса 11 образуют, по существу, замкнутое пространство. Таким образом, можно устранить передачу тепла стержневого нагревателя 33 от нижней поверхности донной крышки 32 к другим участкам корпуса 11. Можно устранить колебания температуры нагретой донной крышки 32 путем циркуляции воздуха в третьей камере 60 в результате конвекции тепла стержневого нагревателя 33. Соответственно, аккумуляторная батарея 10 настоящего варианта осуществления изобретения может экономить энергию для нагревания соответствующих цилиндрических аккумуляторных элементов 21. В третьем варианте осуществления изобретения можно снизить колебания температуры нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 аккумуляторного модуля 20 с тем, чтобы они были меньше, чем колебания температуры соответствующих нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 первого и второго вариантов осуществления изобретения.
[0043] Далее со ссылкой на фиг. 8 будет пояснен четвертый вариант осуществления изобретения. Одинаковые ссылочные позиции используются для компонентов, которые идентичны таковым вышеупомянутого первого варианта осуществления изобретения, и их описание будет опущено. В четвертом варианте осуществления изобретения, как показано на фиг. 8, листовой нагреватель 34 второго варианта осуществления изобретения расположен во второй камере 50 между теплопроводящей пластиной 22 и донной крышкой 32. Как показано на фиг. 8, листовой нагреватель 34 расположен во второй камере 50. Листовой нагреватель 34 расположен на заданном расстоянии от нижней поверхности 22с теплопроводящей пластины 22 и отрицательных электродов 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Листовой нагреватель 34 обеспечивает циркуляцию воздуха во второй камере 50 путем конвекции, как показано стрелками 91. В результате этой конвекции теплопроводящая пластина 22 и отрицательные электроды 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21 нагреваются. В четвертом варианте осуществления изобретения листовой нагреватель 34 имеет размер, достаточный для покрытия части отрицательных электродов 21b цилиндрических аккумуляторных элементов 21. Посредством этой конфигурации в четвертом варианте осуществления изобретения колебания температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 могут быть снижены с тем, чтобы они были меньше колебаний температуры среди цилиндрических аккумуляторных элементов 21 в первом варианте осуществления, втором варианте осуществления, а также третьем варианте осуществления изобретения.
[0044] Как упомянуто выше, каждый вариант осуществления изобретения обеспечивает эффект устранения колебаний температуры среди нагретых цилиндрических аккумуляторных элементов 21 в аккумуляторной батарее 10.
[0045] В каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления изобретения было пояснено, что аккумуляторная батарея 10 установлена под полом транспортного средства 100 с электрическим двигателем, однако настоящее изобретение не ограничивается аккумуляторной батареей 10, установленной таким образом. Изобретение также может быть применено на аккумуляторной батарее 10, установленной в пространстве позади заднего листа 106, как показано на фиг. 1, или на аккумуляторной батарее 10, установленной в багажном отделении. Изобретение может также быть применено на транспортных средствах с электродвигателями, приводимых в действие двигателями и электродвигателями, например, гибридных транспортных средствах.
[0046] Изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами осуществления и включает в себя все изменения и модификации в пределах его технического объема и концепции изобретения, изложенных в формуле изобретения.

Claims (22)

1. Аккумуляторная батарея, содержащая:
аккумуляторный модуль, содержащий
множество цилиндрических аккумуляторных элементов,
теплопроводящую пластину, вмещающую в себя и удерживающую множество цилиндрических аккумуляторных элементов,
первую камеру, в которую вводят охлаждающий воздух для охлаждения каждого из множества цилиндрических аккумуляторных элементов, и
вторую камеру, имеющую стенки, при этом стенки включают в себя первую часть и вторую часть, причем по меньшей мере первая часть стенок включает в себя теплопроводящую пластину; и
нагреватель, расположенный на заданном расстоянии от теплопроводящей пластины (22), притом нагреватель сконфигурирован так, что во второй камере возникает конвекция.
2. Аккумуляторная батарея по п. 1, в которой
вторая камера включает в себя воздушную полость,
нагреватель, расположенный на противоположной стороне воздушной полости от теплопроводящей пластины, сконфигурирован так, что в воздушной полости возникает воздушная конвекция.
3. Аккумуляторная батарея по п. 1, в которой
вторая часть стенок второй камеры включает в себя донную крышку, причем донная крышка имеет высокую теплопередающую способность, при этом донная крышка установлена на заданном расстоянии от теплопроводящей пластины, и
нагреватель расположен на донной крышке.
4. Аккумуляторная батарея по п. 2, в которой
вторая часть стенок второй камеры включает в себя донную крышку, причем донная крышка имеет высокую теплопередающую способность, при этом донная крышка расположена на противоположной стороне воздушной полости от теплопроводящей пластины, и
нагреватель установлен на донной крышке.
5. Аккумуляторная батарея по любому из пп. 1-4, в которой
вторая камера представляет собой выпускной канал для удаления газа, выходящего из цилиндрических аккумуляторных элементов.
6. Аккумуляторная батарея по любому из пп. 1-4, в которой
аккумуляторный модуль сконфигурирован так, что вторая камера расположена вертикально под первой камерой, а нагреватель расположен вертикально под теплопроводящей пластиной.
7. Аккумуляторная батарея по п. 5, в которой
аккумуляторный модуль выполнен так, что вторая камера расположена вертикально под первой камерой, а нагреватель расположен вертикально под теплопроводящей пластиной.
RU2016110139A 2015-03-23 2016-03-21 Аккумуляторная батарея RU2636059C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-059201 2015-03-23
JP2015059201A JP6248972B2 (ja) 2015-03-23 2015-03-23 電池パック

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016110139A RU2016110139A (ru) 2017-09-28
RU2636059C2 true RU2636059C2 (ru) 2017-11-20

Family

ID=55587188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110139A RU2636059C2 (ru) 2015-03-23 2016-03-21 Аккумуляторная батарея

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10340562B2 (ru)
EP (1) EP3073547B1 (ru)
JP (1) JP6248972B2 (ru)
KR (1) KR101967824B1 (ru)
CN (1) CN105990622B (ru)
BR (1) BR102016005845B1 (ru)
CA (1) CA2924471C (ru)
MY (1) MY177278A (ru)
RU (1) RU2636059C2 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692694C1 (ru) * 2018-07-25 2019-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации Нагреваемая аккумуляторная батарея
RU192515U1 (ru) * 2018-10-10 2019-09-19 Акционерное общество "ПКК МИЛАНДР" Модуль аккумуляторной электрической батареи
RU216088U1 (ru) * 2022-12-06 2023-01-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Модуль аккумуляторной электрической батареи
US11791518B2 (en) 2020-07-10 2023-10-17 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery, power consumption device, method and device for preparing a battery
US11955654B2 (en) 2020-07-10 2024-04-09 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery, and related device, preparation method and preparation apparatus thereof
US11967725B2 (en) 2020-07-10 2024-04-23 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Case of battery, battery, power consumption device, and method and device for preparing battery

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3131958B1 (en) 2014-04-17 2023-03-22 Imertech Sas Polymer-based foam compositions comprising inorganic particulate fillers
JP6396960B2 (ja) * 2016-08-31 2018-09-26 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 電池パック
KR102205312B1 (ko) * 2016-09-13 2021-01-20 주식회사 엘지화학 배터리 팩
DE102016118753A1 (de) * 2016-10-04 2018-04-05 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Energiespeichersystem
KR102082906B1 (ko) * 2016-10-10 2020-02-28 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 어셈블리
US11437682B2 (en) * 2016-12-27 2022-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery module comprising an exhaust duct isolated from a cooling duct
KR101965373B1 (ko) 2017-01-06 2019-04-03 주식회사 엘지화학 원통형 배터리 모듈
JP2018113219A (ja) * 2017-01-13 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
KR102397774B1 (ko) 2017-11-14 2022-05-13 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102288405B1 (ko) * 2017-12-26 2021-08-09 주식회사 엘지에너지솔루션 공간 활용성과 안전성이 향상된 원통형 전지셀 조립체 및 이를 포함하는 배터리 모듈
FR3077430B1 (fr) * 2018-01-29 2020-02-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Module d'accumulateurs electriques et batterie comprenant plusieurs modules
CN108281590B (zh) * 2018-03-29 2024-02-02 长沙优力电驱动系统有限公司 电池热管理装置及设有该装置的电池
TW201946314A (zh) * 2018-04-27 2019-12-01 德商巴斯夫歐洲公司 電化學能量儲存裝置
CN110858677B (zh) * 2018-08-22 2023-04-11 太普动力新能源(常熟)股份有限公司 具有加热器的电池模组
FR3089354B1 (fr) * 2018-12-03 2021-08-20 Blue Solutions Dispositif de fixation d’un module de stockage d’énergie électrique
JP7110974B2 (ja) * 2018-12-26 2022-08-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 給電システム及び自動車
CN109830625B (zh) * 2019-01-22 2021-10-26 重庆交通大学 圆柱形电池热管理系统
WO2021070287A1 (ja) * 2019-10-09 2021-04-15 日産自動車株式会社 車載バッテリの冷却装置
KR20220072885A (ko) * 2020-11-23 2022-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀 개별 냉각 구조의 공냉식 배터리 모듈
FR3123157B1 (fr) * 2021-05-21 2023-10-06 Accumulateurs Fixes Module batterie
DE102021123314A1 (de) 2021-09-09 2023-03-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrofahrzeug
CN114683805B (zh) * 2022-04-19 2023-06-02 三一电动车科技有限公司 热管理系统、作业机械、控制方法及控制器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070078353A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Welch Allyn, Inc. Method and apparatus for removing baseline wander from an ECG signal
JP2008531149A (ja) * 2005-03-01 2008-08-14 エシコン・ゲーエムベーハー 外科インプラント
WO2012124556A1 (ja) * 2011-03-11 2012-09-20 日産自動車株式会社 ヒーターモジュール
JP2012243535A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP5392407B2 (ja) * 2011-04-28 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 電池パック
RU140037U1 (ru) * 2013-10-31 2014-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") Теплозащищённая литий-ионная аккумуляторная батарея

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4020650B2 (ja) 2002-01-30 2007-12-12 三洋電機株式会社 車両用のバッテリー装置
EP1581956A2 (en) * 2003-01-04 2005-10-05 3M Innovative Properties Company A vehicle battery pack insulator
US8734977B2 (en) * 2005-03-25 2014-05-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
JP4902164B2 (ja) * 2005-09-28 2012-03-21 三洋電機株式会社 電源装置
JP4960042B2 (ja) * 2006-08-28 2012-06-27 プライムアースＥｖエナジー株式会社 ヒータ付き組電池構造体
JP2008140630A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置とこの電源装置を備える電動車両
JP4948200B2 (ja) * 2007-02-19 2012-06-06 プライムアースＥｖエナジー株式会社 ヒータ付き電池構造体
KR100839374B1 (ko) * 2007-04-27 2008-06-19 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
JP5136263B2 (ja) * 2008-07-28 2013-02-06 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
JP5409160B2 (ja) * 2009-07-24 2014-02-05 本田技研工業株式会社 車両および蓄電装置の温度調整方法
JP2011071011A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 積層型電池モジュールおよびこれを用いた電池システム
KR101093695B1 (ko) * 2009-10-16 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
US20120021260A1 (en) 2010-01-29 2012-01-26 Panasonic Corporation Battery module
JP5464168B2 (ja) * 2010-06-04 2014-04-09 株式会社デンソー 電源装置
US8574734B2 (en) * 2010-06-30 2013-11-05 Nissan North America, Inc. Vehicle battery temperature control system containing heating device and method
JP2012190760A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Toyota Industries Corp 電池モジュール
JP5201296B2 (ja) * 2011-04-26 2013-06-05 トヨタ自動車株式会社 電源装置
KR101275813B1 (ko) * 2011-07-12 2013-06-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 조립체
JP5790767B2 (ja) 2011-09-21 2015-10-07 トヨタ自動車株式会社 車両用バッテリの制御装置及び車両用バッテリの制御方法
US20130344369A1 (en) * 2011-10-31 2013-12-26 Panasonic Corporation Secondary battery unit
WO2013076770A1 (ja) * 2011-11-24 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置、車両
JP6043555B2 (ja) * 2012-09-12 2016-12-14 昭和電工株式会社 組電池の冷却構造
JP6156421B2 (ja) 2015-03-23 2017-07-05 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP6256397B2 (ja) 2015-03-23 2018-01-10 トヨタ自動車株式会社 電池パック

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008531149A (ja) * 2005-03-01 2008-08-14 エシコン・ゲーエムベーハー 外科インプラント
US20070078353A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-05 Welch Allyn, Inc. Method and apparatus for removing baseline wander from an ECG signal
WO2012124556A1 (ja) * 2011-03-11 2012-09-20 日産自動車株式会社 ヒーターモジュール
JP5392407B2 (ja) * 2011-04-28 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP2012243535A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
RU140037U1 (ru) * 2013-10-31 2014-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Системы управления хранением энергии" (ООО "СУХЭ") Теплозащищённая литий-ионная аккумуляторная батарея

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2692694C1 (ru) * 2018-07-25 2019-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова" Министерства обороны Российской Федерации Нагреваемая аккумуляторная батарея
RU192515U1 (ru) * 2018-10-10 2019-09-19 Акционерное общество "ПКК МИЛАНДР" Модуль аккумуляторной электрической батареи
US11791518B2 (en) 2020-07-10 2023-10-17 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery, power consumption device, method and device for preparing a battery
RU2807661C1 (ru) * 2020-07-10 2023-11-21 Контемпорари Амперекс Текнолоджи Ко., Лимитед Батарея и относящийся к ней аппарат, способ ее изготовления и устройство для ее изготовления
US11955654B2 (en) 2020-07-10 2024-04-09 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Battery, and related device, preparation method and preparation apparatus thereof
US11967725B2 (en) 2020-07-10 2024-04-23 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Case of battery, battery, power consumption device, and method and device for preparing battery
RU216088U1 (ru) * 2022-12-06 2023-01-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Модуль аккумуляторной электрической батареи
RU217560U1 (ru) * 2022-12-20 2023-04-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Модуль аккумуляторной электрической батареи
RU226624U1 (ru) * 2024-02-21 2024-06-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Литий-ионная аккумуляторная батарея для космического аппарата

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016178063A (ja) 2016-10-06
KR20160113972A (ko) 2016-10-04
KR101967824B1 (ko) 2019-04-10
CN105990622A (zh) 2016-10-05
CA2924471C (en) 2018-02-20
JP6248972B2 (ja) 2017-12-20
BR102016005845A2 (pt) 2016-09-27
EP3073547A1 (en) 2016-09-28
EP3073547B1 (en) 2019-07-24
BR102016005845B1 (pt) 2022-09-27
US10340562B2 (en) 2019-07-02
CN105990622B (zh) 2018-09-28
RU2016110139A (ru) 2017-09-28
US20160285140A1 (en) 2016-09-29
CA2924471A1 (en) 2016-09-23
MY177278A (en) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2636059C2 (ru) Аккумуляторная батарея
US10644365B2 (en) Battery pack and heater assembly
EP3201966B1 (en) Battery module thermal management fluid guide assembly
EP3136497B1 (en) Battery module including water cooling structure
US9748619B2 (en) Onboard battery for vehicle
US9614197B2 (en) Onboard battery
CN107004794B (zh) 电池模块被动热管理特征和布置
EP3984865A1 (en) Underbody for vehicle
US20180048039A1 (en) Battery module housing having an integrally-formed cooling plate
JP2019525397A (ja) 電池サブモジュールキャリア、電池サブモジュール、電池システムおよび自動車
US20140154541A1 (en) Assembled battery
US20120031695A1 (en) Structure for mounting power source apparatus
KR20130043209A (ko) 축전장치 및 차량
JP2010015955A (ja) 蓄電装置
JP6296360B2 (ja) 電池ユニット
JP2010015951A (ja) 蓄電装置
KR101232784B1 (ko) 이차전지 냉각장치 및 이차전지 운전열을 이용한 난방 시스템
JP5761107B2 (ja) 蓄電装置及び吸気ダクト
CN117650324A (zh) 蓄电装置
JP2011103271A (ja) 蓄電装置
JP2018041651A (ja) 電池モジュール
CN108140764B (zh) 具有改进热性能的能量存储装置
JP6743576B2 (ja) 電池パック構造
KR20230052743A (ko) 배터리 팩