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包括弹性加压构件的电池盒以及包括该电池盒的电池模块

摘要

本发明涉及一种电池盒,该电池盒具有框架结构,用于将板状电池单体容纳在该电池盒内,该电池盒包括一对板状框架,所述电池单体的外侧表面在该电池单体的两个侧表面中的至少一个侧表面敞开的状态下固定到这一对板状框架。每个所述框架的外侧表面上均附有弹性加压构件,以在制造电池模块期间、使散热构件紧密接触并固定在所述电池单体的敞开侧表面处。

著录项

  • 公开/公告号CN102422459A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-04-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社LG化学;

    申请/专利号CN201080020944.5

  • 申请日2010-04-28

  • 分类号H01M2/10;H01M8/04;

  • 代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人陆弋

  • 地址 韩国首尔

  • 入库时间 2023-12-18 04:59:56

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2014-10-15

    授权

    授权

  • 2012-05-30

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01M2/10 申请日:20100428

    实质审查的生效

  • 2012-04-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有弹性加压构件的电池盒以及包括该电池盒的 电池模块,更具体地,涉及如下一种电池盒和电池模块:该电池盒被 构造成框架结构,以将板状电池单体安装在该电池盒内,该电池盒包 括一对板状框架,所述一对板状框架被构造成在电池单体的至少一个 侧表面敞开的状态下固定该电池单体的外周,其中,每个所述框架均 在外侧表面处设置有弹性加压构件,该弹性加压构件被构造成在制造 电池模块时、将散热构件以紧密接触的方式固定到电池单体的所述敞 开侧表面;所述电池模块被构造成如下结构:即,在电池盒中安装有 电池单体。

背景技术

随着移动设备的日益发展以及对这种移动设备的需求增加,对于 二次电池的需求也急剧增加。在这样的二次电池中,锂二次电池具有 高的能量密度和工作电压以及良好的保存和使用寿命特性,锂二次电 池已广泛用作各种电子产品以及移动设备的能量源。

基于二次电池的外部结构及内部结构,它们通常归类为圆柱形电 池、棱形电池和袋状电池。特别地,能够以高的集成度进行堆叠并具 有小的宽度/长度比的棱形电池和袋状电池已经引起了相当大的关注。

而且,作为电动汽车、混合动力电动汽车和插电式混合动力电动 汽车的能量源,二次电池已引起了相当大的关注,已经开发了上述这 些车辆来解决现有的使用化石燃料的汽油车和柴油车引起的问题,例 如空气污染。结果,由于其优点,二次电池正逐渐用在越来越多的应 用中,将来,预计二次电池将用在更多的应用和产品中。

随着二次电池所适用的产品和应用的增加,电池的种类也增加了, 使得这些电池能够提供与各种应用及产品相对应的功率和容量。此外, 强烈需要减小用在相应的应用和产品中的电池的尺寸和重量。

例如,根据相应产品在尺寸和重量上的减小,诸如移动电话、个 人数字助理(PDA)、数码相机和膝上型计算机等的小型移动设备为 每个设备使用一个或数个重量轻的小型电池单体。另一方面,因为诸 如电动自行车、电动摩托车、电动汽车和混合动力电动汽车等的中大 型设备需要高功率和大容量,所以这些中大型设备使用中大型电池模 块(其也可以称为“电池组”),该中大型电池模块具有彼此电连接 的多个电池单体。这种电池模块的尺寸及重量与相应的中大型设备的 容纳空间和功率直接相关。为此,制造商们正尝试制造重量轻的小型 电池模块。

同时,当在电池单体相互堆叠的状态下将各个电池单体彼此连接 以提高电池模块的容量时,电池单体的放热变得很严重。对于锂二次 电池来说,在锂二次电池的充放电期间,锂二次电池会产生热量。如 果未能将热量从锂二次电池中有效去除,则热量将积聚在各个锂二次 电池中,从而导致锂二次电池劣化,并且大大降低了这些锂二次电池 的安全性。特别地,对于像电动汽车和混合动力电动汽车的动力源中 那样需要高速充放电特性的电池来说,当电池瞬间提供高功率时,该 电池会产生大量热量。

而且,广泛用作对这种电池模块进行冷却的冷却结构的、水冷式 冷却结构或风冷式冷却结构通常固定到电池模块。结果,难以根据需 要为该电池模块提供各种冷却结构。

与此相关,例如,日本专利申请公报No.2004-031281公开了一种 电极堆叠型电池的冷却结构,该电极堆叠型电池被构造成如下结构: 在该结构中,各自包括金属层和树脂层的一对层叠膜布置在电极组件 的两个相反侧,该电极组件是通过在阴极和阳极之间布置有隔离件的 状态下堆叠该阴极和阳极而制造的,并且,所述层叠膜的边缘以紧密 接触的方式彼此固定,其中,一对推压构件推压该电极堆叠型电池的 两个相反侧,这些推压构件比该电极堆叠型电池的外周更向外突出, 这些推压构件的突出区域起到了散热构件的作用,此散热构件散发由 电极堆叠型电池产生的热量。

然而,上述技术的问题在于:必须制造结构复杂的电池单体外壳, 并将所制造的电池单体外壳安装到电池内,这非常麻烦。而且,上述 技术局限于如下结构:在堆叠各个电池以制造电池模块时,仅适合使 用风冷式冷却片,结果,难以使用诸如非板状冷却构件或水冷式冷却 板等的各种散热构件,。

因此,非常需要一种能够根本上解决上述问题的技术。

发明内容

技术问题

因此,为了解决上述问题以及其他尚未解决的技术问题,已经做 出了本发明。

具体地,本发明的目的是提供一种被构造成如下结构的电池模块: 在电池单体的侧表面敞开的状态下,电池单体的外周由板状框架固定, 并且,弹性加压构件安装到该框架的外侧,从而该电池模块适用于各 种散热方法。

技术方案

根据本发明的一个方面,通过提供一种电池盒来实现上述及其他 目的,该电池盒被构造成框架结构,以将板状电池单体安装在该电池 盒内,该电池盒包括一对板状框架,所述一对板状框架被构造成在电 池单体的至少一个侧表面敞开的状态下固定该电池单体的外周,其中, 每个所述框架均在外侧表面处设置有弹性加压构件,该弹性加压构件 被构造成在制造电池模块时、将散热构件以紧密接触的方式固定到电 池单体的所述敞开侧表面。

因此,在根据本发明的各自均安装有电池单体的多个电池盒在散 热构件布置在各个电池盒之间的状态中进行堆叠的情况下,弹性加压 构件提高了该电池盒组件的结构稳定性,另外,还使得散热构件能够 有效固定到该电池盒组件。

而且,在上述电池盒结构中,能够基于热特性和电池单体的使用 环境来使电池盒适合于各种散热构件,由此实现电池模块的共用。

所述弹性加压构件的结构不受特别限制,只要该弹性加压构件能 够在制造电池模块时安装到所述框架以固定所述散热构件即可。例如, 所述弹性加压构件可以安装到从由每个所述框架的外侧表面的如下区 域组成的组中选择的至少一个区域:上侧区域、下侧区域、左侧区域 和右侧区域。优选地,将所述弹性加压构件安装到每个所述框架的外 侧表面的上侧区域和下侧区域,和/或安装到每个所述框架的外侧表面 的左侧区域和右侧区域。

因此,通过安装到每个所述框架的外侧表面处的弹性加压构件以 紧密接触的方式挤压所述散热构件,来提高所述散热构件与每个所述 框架之间的固定力。结果,不必使用另外的构件来固定所述散热构件。

如上文所述,所述板状框架可以在电池单体的至少一个侧表面敞 开的状态下固定该电池单体的外周,并且所述散热构件可以布置成紧 密接触电池单体的该敞开侧表面。因此,由电池单体产生的热量被传 递到散热构件,由此实现了有效的散热。优选地,所述板状框架在电 池单体的两个相反侧表面敞开的状态下固定该电池单体的外周,由此 使散热效率最大化。

在一优选示例中,电池单体可以在该电池单体的至少一个敞开侧 表面从各个框架中的对应一个框架突出的状态下安装在所述框架之 间,并且,所述弹性加压构件可以在该弹性加压构件的高度大于电池 单体的所述至少一个敞开侧表面处的突出高度的状态下安装在每个所 述框架的外侧表面处。

在上述结构中,当各自均安装有电池单体的多个电池盒相互堆叠 以构成电池模块时,安装得比电池单体的突出的敞开侧表面高的所述 弹性加压构件受到弹性挤压,由此提供一种稳定的堆叠结构。在所述 散热构件布置在各个弹性加压构件之间的情况下,所述弹性加压构件 有助于散热构件稳定地安装到各个电池盒。

根据情形,所述弹性加压构件可以在其外侧表面处设置有从由如 下项组成的组中选择的至少一种结构:凹部、凸部和凹槽。

安装在每个框架的外侧表面处的所述弹性加压构件的材料不受特 别限制,只要当弹性加压构件受到挤压时该弹性加压构件呈现出弹性 压缩力即可。优选地,所述弹性加压构件由呈现出弹性物理属性的聚 合物树脂制成。这样的聚合物树脂可以是能够呈现出高弹力的材料或 者可以具有能够呈现出高弹力的结构或形状。前者的代表性示例可以 是橡胶,而后者的代表性示例可以是泡沫聚合物树脂。

所述弹性加压构件能够以各种方式安装到所述框架。为了将弹性 加压构件更有效地安装到所述框架,每个所述框架均可以在其外侧表 面处设置有凹槽,所述弹性加压构件安装在该凹槽中。

所述弹性加压构件的宽度可以等于每个所述框架的宽度的10%至 80%。如果每个弹性加压构件的宽度与每个所述框架的宽度相比太小, 则难以发挥通过将弹性加压构件安装到所述框架而获得的效果。另一 方面,如果每个弹性加压构件的宽度与每个所述框架的宽度相比太大, 则在弹性加压构件受到挤压时会弹性变形的该弹性加压构件将覆盖所 述散热构件的大部分,结果,散热效果可能降低。此外,当弹性加压 构件受到挤压时,该弹性加压构件可能突出于所述框架之外,这不是 优选的。因此,当然,每个弹性加压构件的宽度可以超过上面限定的 范围,只要不引起上述问题。

所述框架可以由各种材料制成。优选地,所述框架由绝缘材料或 其上进行了绝缘表面处理的材料制成。前者的代表性示例可以是塑料 树脂,而后者的代表性示例可以是在其表面上涂敷有绝缘材料的金属 材料。然而,所述框架的材料不限于上述材料。

当根据本发明的、各自均安装有电池单体的多个电池盒如上所述 地在各个电池盒之间布置有散热构件的状态下进行堆叠时,所述弹性 加压构件提高了该电池盒组件的结构稳定性,另外,所述弹性加压构 件使这些散热构件能够有效固定到该电池盒组件,所述弹性加压构件 可以位于这些散热构件上。

因此,根据本发明的另一个方面,提供了一种散热构件,该散热 构件被构造成安装在电池单体之间或电池盒之间,该电池盒内安装有 电池单体,其中,所述散热构件设置有弹性加压构件,该弹性加压构 件被构造成将散热构件以紧密接触的方式固定到每个电池单体的外侧 表面。

除了弹性加压构件的安装位置之外,安装在散热构件处的弹性加 压构件与安装在电池盒处的弹性加压构件基本相同。因此,与安装在 电池盒处的弹性加压构件相关的构造和操作同样适用于安装在散热构 件处的弹性加压构件。

同时,在根据使用目的而需要具有高功率和/或大容量的电池模块 的情况下,必须提供一种堆叠了多个电池单体的结构。在该情况下, 需要更高的散热属性来确保安全。因此,根据本发明的又一方面,提 供了一种电池模块,该电池模块被构造成如下结构:其中,在电池盒 内安装有电池单体的状态下,多个电池盒依次堆叠,并且,在这些电 池盒之间的至少一个界面处布置有散热构件,由此实现所述电池单体 的有效散热。

在上述结构中,所述散热构件可以形成为板的形状,并且,所述 散热构件可以在该散热构件的至少一部分从所堆叠的电池盒向外暴露 的状态下布置在这些电池盒之间。即,所述散热构件的至少一部分从 该电池盒组件向外暴露,结果,由各个电池单体产生的热量被传递到 布置在电池盒之间的散热构件,并且经由所述散热构件的从该电池盒 组件向外暴露的部分有效地散去。所述散热构件的布置在所堆叠的电 池盒之间的部分可以具有完全覆盖这些电池盒之间的界面的尺寸。替 代地,布置在各个电池盒之间的弹性加压构件的部分可以具有部分地 覆盖各个电池盒之间的界面的尺寸。

所述散热构件的结构不受特别限制,只要该散热构件在其一部分 从电池盒向外暴露的状态下布置在各个电池盒之间即可。例如,所述 散热构件可以是风冷式冷却片或水冷式冷却板。

也就是说,根据需要,根据本发明的电池模块可以在无需对工艺 进行大的改动的情况下被构造成风冷式结构或水冷式结构。因此,基 于散热的方式,具有不同结构的各种散热构件可以容易地适用于根据 本发明的电池模块。

而且,在根据本发明的电池模块中,能够在各个电池盒之间容易 地布置除了板状散热构件以外的散热构件,由此,通过在各个电池盒 之间布置期望类型的散热构件,实现了有效散热。

在一个优选示例中,所述散热构件可以包括第一散热构件和第二 散热构件,第一散热构件可以延伸成使得该第一散热构件的一端覆盖 所述电池模块的最外侧电池盒(a)的至少一部分,并且该第一散热构 件的另一端布置在内侧的电池盒之间,并且,第二散热构件可以延伸 成使得该第二散热构件的一端在该第二散热构件不与第一散热构件重 叠的状态下覆盖所述电池模块的最外侧电池盒(a)的至少一部分,并 且该第二散热构件的另一端布置在内侧的电池盒之间。

在具有上述构造的电池模块中,两个或更多个散热构件包围所述 多个电池盒,使得所述散热构件在这些散热构件与每个电池盒的至少 一个侧表面接触的状态下彼此不重叠,并且每个散热构件的至少一部 分暴露于所述最外侧电池盒的外侧,因此,能够通过经由所述散热构 件进行的热传导来有效散发由电池盒产生(具体地,由电池盒中安装 的电池单体产生)的热量。

此外,在所述散热构件安装于各个电池盒之间的状态下,这些电 池盒被堆叠成如下结构:其中,各个电池盒的两个相反侧表面经由所 述弹性加压构件而彼此紧密接触,由此实现了容易的热传递。因此, 能够更有效地冷却这些电池单体和/或减少这些电池单体之间的温度偏 差。而且,能够限制包括该散热构件的电池模块的尺寸增大。另外, 能够以比使用常规冷却系统的电池盒更高的集成度来堆叠这些电池 盒。

在前文的说明中,上述句子“第二散热构件在该第二散热构件不 与第一散热构件重叠的状态下安装在电池模块处”是指:在散热构件 满足上述条件的同时,所述散热构件在这些散热构件彼此不重叠的状 态下安装在电池模块处。因此,第一散热构件和第二散热构件在电池 模块处安装成使得该第一散热构件和第二散热构件彼此相对。

所述散热构件可以在这些散热构件弯曲而覆盖所述电池盒的侧表 面的状态下安装在电池模块处。例如,每个散热构件均可以弯曲成“[” 形状。

即,在使用根据本发明的电池盒的电池模块中,散热构件可以具 有上述的安装结构。尽管所述散热构件根据电池盒的形状和堆叠厚度 而弯曲,但这些散热构件也可以具有能够由于弹性加压构件的弹性压 缩力而根据期望的形状柔性弯曲的安装结构。

在一优选示例中,第一散热构件可以构造成使得该第一散热构件 的一端覆盖了等于最外侧电池盒(a)的外侧表面的面积的1/3至1/2的 面积,并且,第二散热构件可以构造成使得该第二散热构件的一端在 第一散热构件的相反侧覆盖了等于最外侧电池盒(a)的外侧表面的面 积的1/3至1/2的面积。结果,彼此相对的、第一散热构件的一端和第二 散热构件的一端覆盖了等于所述最外侧电池盒的外侧表面的面积的全 部或2/3的面积。如果所述最外侧电池盒的被第一散热构件和第二散热 构件覆盖的外侧表面的面积小于该最外侧电池盒的外侧表面的面积的 2/3,则难以实现散热效果。因此,优选的是,第一散热构件和第二散 热构件覆盖所述最外侧电池盒的外侧表面的面积的2/3或更多。

在此方面,更优选的是,第一散热构件的一端覆盖了等于所述最 外侧电池盒(a)的外侧表面的面积的1/2的面积,并且第二散热构件的 一端覆盖了等于最外侧电池盒(a)的外侧表面的面积的1/2的面积。替 代地,第一散热构件的一端可以覆盖了等于最外侧电池盒(a)的外侧 表面的面积的2/3的面积,并且第二散热构件的一端可以覆盖了等于最 外侧电池盒(a)的外侧表面的面积的1/3的面积。

同时,布置在电池盒之间的每个第一散热构件及第二散热构件的 另一端可以延伸成使得每个第一散热构件及第二散热构件的另一端均 布置在电池盒之间的整个界面处。即,布置在电池盒之间的每个第一 散热构件及第二散热构件的所述另一端覆盖了所堆叠的电池盒之间的 整个界面,由此,通过传导来有效散发由各个电池盒产生的热量。

在一优选示例中,所述散热构件可以在电池模块处安装成使得每 个散热构件的另一端仅位于每个电池盒的一个侧表面处。即使在每个 散热构件仅位于每个电池盒的一个侧表面处的情况下,也能够通过传 导来实现所期望的热传递,由此容易去除由电池盒产生的热量。

具体地,假设基于所述最外侧电池盒(a)而堆叠的多个电池盒被 依次称为第一电池盒、第二电池盒、第三电池盒、…、第p电池盒,则 第一散热构件的所述另一端可以布置在第一电池盒和第二电池盒之 间,而第二散热构件的所述另一端可以布置在第三电池盒和第四电池 盒之间。

因此,即使在每个第一散热构件和第二散热构件的所述另一端未 布置在第二电池盒和第三电池盒之间的情况下,第二电池盒的一个侧 表面也与布置在第一电池盒和第二电池盒之间的第一散热构件接触, 由此实现了散热,并且,第三电池盒的一个侧表面与布置在第三电池 盒和第四电池盒之间的第二散热构件接触,由此实现了散热。

根据情形,考虑到位于该电池模块的中央区域的电池盒所产生的 热量较大,第二散热构件的另一端可以布置在第二电池盒和第三电池 盒之间。因此,第二电池盒的一个侧表面与第一散热构件接触,并且 第二电池盒的另一个侧表面与第二散热构件接触,由此,通过这两个 散热构件实现了良好的散热效果。

在一优选示例中,所述散热构件还可以包括第三散热构件和第四 散热构件,该第三散热构件和第四散热构件安装到所述电池模块的另 一个最外侧电池盒(b),第三散热构件可以延伸成使得该第三散热构 件的一端覆盖所述电池模块的最外侧电池盒(b)的至少一部分,并且 第三散热构件的另一端布置在内侧的电池盒之间,并且,第四散热构 件可以延伸成使得第四散热构件的一端在该第四散热构件不与第三散 热构件重叠的状态下覆盖所述电池模块的最外侧电池盒(b)的至少一 部分,并且第二散热构件的另一端布置在内侧的电池盒之间。

所述最外侧电池盒(b)是在包括多个堆叠的电池盒的电池模块中 的位于最外侧电池盒(a)的相反侧的电池盒。即,最外侧电池盒(a) 和最外侧电池盒(b)位于该电池模块的两个相反侧。因此,在上述优 选示例中,第三散热构件和第四散热构件可以按照与最外侧电池盒(a) 的第一散热构件和第二散热构件相同或相似的方式安装在最外侧电池 盒(b)处。

在上述结构中,第三散热构件和第四散热构件可以在如下位置安 装在电池模块处:在这些位置,第三散热构件及第四散热构件不与第 一散热构件即第二散热构件重叠。

第三散热构件和第四散热构件可以安装如下。例如,假设基于最 外侧电池盒(b)而堆叠的多个电池盒被依次称为第n电池盒、第n-1电 池盒、第n-2电池盒、…、第p电池盒,则第三散热构件的所述另一端可 以布置在第n电池盒和第n-1电池盒之间,而第四散热构件的所述另一端 可以布置在第n-2电池盒和第n-3电池盒之间。

因此,能够以由多个散热构件不重叠地覆盖所述电池盒的结构来 堆叠所期望数量的电池盒,由此,与现有技术相比,能够在无需另外 的冷却剂流道的情况下实现具有高功率和大容量的电池模块。

根据情形,在最外侧电池盒(a)的外侧表面与所述散热构件之间 可以安装有绝热构件,以防止该最外侧电池盒(a)被过度冷却。这样 的绝热构件也可以按照与最外侧电池盒(a)中相同的方式安装在最外 侧电池盒(b)的外侧表面与所述散热构件之间,以防止该最外侧电池 盒(b)被过度冷却。最外侧电池盒(a)和最外侧电池盒(b)经由所 述散热构件而直接暴露于外部环境,结果,最外侧电池盒(a)和最外 侧电池盒(b)比内部堆叠的电池盒具有更大的冷却率。因此,通过提 供这样的绝热构件,由这些最外侧电池盒产生的热量也通过所述散热 构件散发,由此减小了各个电池盒之间的温度偏差。

所述电池模块不受特别限制,只要多个电池盒在所述散热构件布 置在各个电池盒之间的状态下相互堆叠而构成电池模块即可。例如, 该电池模块可以总共包括6至12个电池盒。即使在多个电池盒相互堆叠 的结构中,用于冷却的冷却剂流道也可以构造成沿着所述散热构件经 过,因此,能够显著减少冷却剂流道的数量。例如,所述冷却器流道 可以构造成仅沿着最外侧电池盒上的散热构件区域经过。替代地,所 述冷却器流道也可以构造成沿着最外侧电池盒上的散热构件区域以及 位于电池模块的顶部和/或底部处的散热构件区域经过。因此,根据本 发明的电池模块能够构造为热稳定的结构,而无需多个冷却剂流道。

在如上所述的、根据本发明的电池模块中,能够在安装有弹性加 压构件的电池盒之间布置各种各样的散热构件,由此,能够根据需要 来提供所期望的冷却结构。

而且,根据本发明的电池模块优选用作如下设备的动力源,例如 用作电动汽车、混合动力电动汽车或插电式混合动力电动汽车的动力 源,上述这些设备需要高功率和大容量并且被施加有诸如振动和冲击 等的各种外力。

有益效果

从以上描述中显然可见,根据本发明的电池盒被构造成如下结构: 所述板状框架在电池单体的侧表面敞开的状态下固定该电池单体的外 周,弹性加压构件安装在所述框架的外侧表面处,并且所述散热构件 布置在各个电池盒之间,以便构成电池模块。因此,能够使用各种冷 却方法并且能够制造如下这种电池模块:该电池模块总体上被构造成 紧凑式结构,并且该电池模块在其设计变化方面很灵活。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述中,可以更清楚地理解本发明的 上述及其他目的、特征和其他优点,在附图中:

图1是典型地图示了根据本发明一个实施例的电池盒的平面图;

图2是图示了图1的电池盒的竖直剖面图;

图3是图示了被构造成如下结构的电池模块的透视图:在该结构 中,在电池盒之间分别布置有散热构件,图1中示出了该电池盒之一;

图4是图示了通过堆叠多个电池盒而制造的电池模块的透视图,图 1中示出了该电池盒之一;

图5是图示了根据本发明一个实施例的电池模块的局部正视图;

图6是图示了图5所示的散热构件的透视图;

图7是图示了根据本发明另一实施例的电池模块的正视图;

图8是图示图7的电池模块的透视图;并且

图9是图示根据本发明又一个实施例的电池模块的透视图。

具体实施方式

现在,将参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。然而,应 当注意,本发明的范围不限于所示出的实施例。

图1是典型地图示了根据本发明一个实施例的电池盒的平面图,而 图2是典型地图示了当沿着图1中的方向A观看时的、电池盒的竖直剖面 图。

参考这些附图,电池盒100被构造成如下结构:在电池盒100中安 装有板状电池单体300,并且该电池单体300的阴极端子330和阳极端子 340从电池盒100向外突出。

电池盒100包括一对板状框架200和200’,该一对板状框架200和 200’被构造成:在电池单体300的两个相反侧表面敞开的状态下固定该 电池单体300的位于其外周处的相反侧表面。

各个框架200和200’在其外侧表面的左侧部分和右侧部分处设置 有弹性加压构件210、220、210’和220’,这些弹性加压构件210、220、 210’和220’沿着各个框架200和200’的纵向方向延伸。

而且,在电池单体300的敞开侧表面从各个框架200和200’突出的 状态下,电池单体300安装在各个框架200和200’之间。在弹性加压构件 210、220、210’和220’的高度L大于电池单体300的敞开侧表面处的 突出高度l的状态下,弹性加压构件210、220、210’和220’安装在各 个框架200和200’的外侧表面处。因此,当在电池盒100之间分别布置有 散热构件(未示出)的状态下堆叠多个电池盒100(每个电池盒100中 均安装有一个电池单体300)时,弹性加压构件210、220、210’和220’ 在它们受到挤压时向所述散热构件(未示出)施加弹性压缩力。结果, 所述散热构件(未示出)稳定地安装在各个电池盒之间,同时,由这 些电池盒100构成的电池模块的尺寸并没有因为设置有弹性加压构件 210、220、210’和220’而增大。

图3是典型地图示了被构造成如下结构的电池模块400的透视图: 在该结构中,散热构件500分别布置在电池盒100之间,如上所述,图1 中示出了电池盒100之一。

参考图3,每个散热构件500均形成为板的形状。每个散热构件500 均可以实现为风冷式冷却片。散热构件500布置在各个电池盒100之间。 电池盒100可以布置在各个电池盒100之间的所有界面处。替代地,电 池盒100可以布置在各个电池盒100之间的某些界面处。

通过下述方式来制造电池模块400:即,在各个电池盒100之间布 置有散热构件500的状态下堆叠这些电池盒100,并将联接构件451、 452、453和454插入穿过在各个电池盒100中形成的联接通孔(未示出)。

在各个电池盒100的框架200的外侧表面处安装的弹性加压构件 210、220、210’和220’有助于散热构件500稳定地安装并固定到对应 的框架200。

图4是典型地图示了通过堆叠多个电池盒而制造的电池模块的透 视图,图1中示出该电池盒之一。

每个散热构件500均从对应的电池盒局部地向外暴露,结果,在电 池单体300的充放电期间由这些电池单体300产生的热量被传递到布置 在各个电池盒100之间的散热构件500,然后排放到外部,由此实现了 高的散热效率。因此,通过提供如下结构,能够使电池模块400适用于 各种散热方法:在该结构中,弹性加压构件210、220、210’和220’ 安装在根据本发明的各个电池盒100的框架200的外侧表面处。

图5是典型地图示了根据本发明一个实施例的电池模块的局部正 视图。为了便于描述,该电池盒被简单地示出为仅具有部分构件,例 如电极端子和弹性加压构件,从而构成了其他部件被省略的电池模块。

参考图5,电池模块600被构造成如下结构:在电池盒110、120、 130和140彼此相邻的状态下,这四个电池盒110、120、130和140进行 堆叠,并且两个散热构件510和520安装在电池模块600的预定位置处。

第一散热构件510被构造成使得该第一散热构件510的一端覆盖了 等于第一电池盒110的外侧表面的面积的大约一半的面积W,并且第二 散热构件520被构造成使得该第二散热构件520的一端在第一散热构件 510的相反侧覆盖了等于第一电池盒110的外侧表面的面积的大约一半 的面积W’。结果,作为最外侧一个电池盒的第一电池盒110的外侧表面 基本上被第一散热构件510和第二散热构件520完全覆盖。

第一散热构件510弯曲成使得第一散热构件510的另一端布置在第 一电池盒110和第二电池盒120之间,并且第二散热构件520也弯曲成使 得第二散热构件520的另一端布置在第三电池盒130和第四电池盒140 之间。第二散热构件520的该另一端延伸成使得第二散热构件520的该 另一端布置在第三电池盒130和第四电池盒140之间的整个界面处。

结果,第一散热构件510和第二散热构件520在该第一散热构件510 和第二散热构件520彼此不重叠的状态下安装在电池模块600处。

而且,在第一电池盒110的外侧表面与第一散热构件510、第二散 热构件520之间安装有绝热构件101,以防止第一电池盒110被过度冷 去。

图6是典型地图示了图5所示的散热构件的透视图。为了便于比较, 这些散热构件被示出为处于同一布置结构,这不同于散热构件安装在 图5的电池模块处的结构。

参考图6,散热构件510和520由呈现高导热率的金属可弯曲板状材 料制成。每个散热构件510和520均弯曲成“[”形状,以覆盖各个电池 盒(未示出)的侧表面。

具体地,每个散热构件510和520的一端均具有较短的长度h,使得 每个散热构件510和520的所述一端将部分地覆盖最外侧电池盒(未示 出)的外侧表面,并且,每个散热构件510和520的另一端具有较长的 长度H,使得每个散热构件510和520的所述另一端布置在对应的电池盒 之间的整个界面处。

同时,第二散热构件520的弯曲宽度D大于第一散热构件510的弯曲 宽度d。这是因为:如图5所示,第一散热构件510的所述另一端布置在 第一电池盒110和第二电池盒120之间,因此,第一散热构件510的弯曲 宽度d对应于绝热构件101的厚度和第一电池盒110的厚度的总和;如图 5所示,第二散热构件520的所述另一端布置在第三电池盒130和第四电 池盒1401之间,因此,第二散热构件520的弯曲宽度D对应于如下厚度的 总和:绝热构件101的厚度、第一电池盒110的厚度、第二电池盒120的 厚度、以及第三电池盒130的厚度。

图7是典型地图示了根据本发明另一个实施例的电池模块的正视 图,而图8是典型地图示了图7的电池模块的透视图。

参考这些附图,电池模块700被构造成如下结构:8个电池盒在各 个电池盒的侧表面与相邻的电池盒的对应侧表面无气隙地紧密接触的 状态下进行堆叠,并且在电池模块700处安装有四个散热构件。

第一散热构件530和第二散热构件540被构造成使得每个第一散热 构件530和第二散热构件540的一端覆盖了等于第一电池盒110的外侧 表面的面积的大约一半的面积,该第一电池盒110是最外侧的一个电池 盒;并且,第三散热构件550和第四散热构件560被构造成使得每个第 三散热构件550和第四散热构件560的一端覆盖了等于第八电池盒180 的外侧表面的面积的大约一半的面积,该第八电池盒180是另一个最外 侧的电池盒。

第一散热构件530弯曲成使得第一散热构件530的所述另一端布置 在第三电池盒130和第四电池盒140之间,而第二散热构件540弯曲成使 得第二散热构件540的所述另一端布置在第二电池盒120和第三电池盒 130之间。而且,第三散热构件550弯曲成使得第三散热构件550的所述 另一端布置在第五电池盒150和第六电池盒160之间,而第四散热构件 560弯曲成使得第四散热构件560的所述另一端布置在第六电池盒160 和第七电池盒170之间。

电池盒110、120、140、150、170和180被构造成使得每个电池盒 110、120、140、150、170和180的一端均与散热构件530、540、550和 560中的对应一个直接接触或间接接触。另一方面,电池盒130和160被 构造成使得每个电池盒130和160的两个相反侧表面均与散热构件530、 540、550和560的对应侧表面直接接触。然而,这些电池盒和散热构件 能够布置成各种形式,只要这些散热构件可以通过弹性加压构件(未 示出)与对应的电池盒紧密接触。根据情形,这些散热构件能够以紧 密接触的方式设置在位于该电池模块的中央区域处的电池盒的两个相 反侧表面上,所述中间区域处的热量积聚可能很严重。

而且,在第一电池盒110和第一散热构件530之间以及在第八电池 盒180和第四散热构件560之间分别安装有绝热构件102和103,以防止 第一电池盒110和第八电池盒180被过度冷却。

结果,实现了各个电池盒的平衡散热,由此降低了整体的温度偏 差。

因此,包括根据本发明的电池盒的电池模块被构造成如下结构: 在该结构中,散热构件以各种方式安装在电池盒之间,由此实现有效 的散热。

图9是图示了根据本发明另一个实施例的电池模块的透视图。

在图9的电池模块400a中,电池单体300a被构造成如下结构:在该 结构中,阴极端子330和阳极端子340从每个电池单体300a向上突出。因 此,电池盒100适用于被构造成如下第一种结构的电池单体300a以及被 构造成如下第二种结构的电池单体300a:在该第一种结构中,阴极端子 330和阳极端子340从每个电池单体300a沿同一方向突出,而在该第二种 结构中,如图4的电池模块400中那样,阴极端子330和阳极端子340从 每个电池单体300沿相反的方向突出。图9的电池模块400a在其他结构方 面与图4的电池模块400相同,因此将不再给出其详细描述。

虽然已经出于说明性目的公开了本发明的多个示例性实施例,但 本领域的技术人员将会理解,在不偏离如所附权利要求中限定的本发 明的精神和范围的情况下,可以进行各种修改、添加和替换。

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