[发明专利]电动汽车用U型电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车用电池，更具体地涉及一种具有令制冷剂以相反方向流入和排出的冷却通道的U型(U-type)电池。

背景技术

电动汽车是一种从电能获得汽车的驱动能量的汽车，而不是像现有汽车那样从化石燃料的燃烧中获得驱动能量。电动汽车的优点是完全没有排气并且噪音非常小，但是因诸如电池重量重、充电时间长等问题而尚未被实用化。然而，随着公害问题的严重化、化石燃料的枯竭成为重要问题，电动汽车的开发再次被加速。特别是，为使电动汽车被实用化，需要作为电动汽车能源的电池轻量化及小型化，同时缩短其充电时间，因此对所述电池的研究在积极地进行。

所述电池包含以串联方式连接的多个电池单元，当所述电池充电和放电时所述电池单元产生热量。如果将所述电池单元产生的热量放任不管，则会缩短所述电池单元的寿命。因此，所述电池通常设有冷却通道，用于排除所述电池单元产生的热量。

所述电池根据所述冷却通道的形状分为Z型(Z-type)电池和U型(U-type)电池。在所述Z型电池中，作为制冷剂的空气流入所述冷却通道的方向和从所述冷却通道排出的方向相同；在所述U型电池中，作为制冷剂的空气流入所述冷却通道的方向和从所述冷却通道排出的方向相反。下面，参照图1及图2说明U型电池的一般结构。图1是表示一般U型电池的立体图，图2是沿着图1的A-A′线取得的剖面图。

所述U型电池10包括以串联连接方式安排的多个电池单元20，和与所述电池单元20结合的冷却通道30、40，所述冷却通道30、40包括结合至所述电池单元20上端的第一冷却通道30和结合至所述电池单元20下端的第二冷却通道40。

所述第一冷却通道30的一侧32是开放的，使制冷剂能够流入。并且，在所述第一冷却通道30下表面的没有与所述电池单元20结合的部位形成有多个切口34，使流入的制冷剂能够向所述电池单元20所在的方向排出。

在所述第二冷却通道40上表面的没有与所述电池单元20结合的部位形成有多个切口44，使从所述第一冷却通道30排出的制冷剂能够流入。并且，所述第二冷却通道40的一侧42是开放的，使通过所述切口44流入的制冷剂能够向外部排出。

通过所述侧面32流入的制冷剂依次经过所述切口34、所述电池单元20之间的空间及所述切口44，继而通过所述侧面42向外部排出，在此过程中，所述制冷剂从所述电池单元20吸收热量，从而冷却所述电池单元20。

但是，在上述结构的一般U型电池10中，电池单元20之间的温度偏差大，因而电池单元20的寿命彼此差异大。并且，当包含在电池中的一部分电池单元用尽时需要替换整个电池，因此存在未用尽的电池单元因用尽的电池单元也无法继续使用的问题。因此，为解决上述问题，需要研究使电池单元20之间的温度偏差变小的方法。

发明内容

所要解决的课题

本发明用于解决上述现有技术问题，本发明的目的在于提供一种能够维持电池单元之间温度分布更均匀的电动汽车用U型(U-type)电池。

解决课题的方法

为达到上述目的，本发明提供了一种具有冷却结构的电动汽车用电池，在该冷却结构中，通过第一冷却通道流入的制冷剂冷却电池单元之后通过第二冷却通道排出，其中所述冷却结构是令制冷剂以相反方向流入和排出的U型结构，并且其中所述第一冷却通道的入口和所述第二冷却通道的出口关于入口流量及出口流满足下式。

1.65×[出口流量/入口流]^1.5＝C×[出口面积/入口面积]

其中，C为0.8至1.2。

优选地，所述电池单元是板状电池单元，并且所述电池单元相互隔开以使制冷剂能够从它们之间流过。

优选地，所述制冷剂为空气。

优选地，通过所述入口向所述冷却结构供给制冷剂的驱动力是由设置在所述入口的送风扇提供的。

优选地，所述出口流量是所述入口流的50％至99％。

另外，本发明的电池的入口和出口的横截面优选地为四边形，并且入口和出口的宽度相同。

并且，所述C优选地为0.85至1.15。

附图说明

图1是表示一般U型电池的立体图。

图2是沿着图1的A-A′线取得的剖面图。

图3是表示本发明电动汽车用U型电池的一个实施例的剖面图。

图4至图6是表示包含在电池中的电池单元的温度分布的计算机仿真结果。

图7是表示根据不同C值的电池单元温度差异的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的电动汽车用U型电池的优选实施例进行详细说明。