[发明专利]用于棱形电池单元的适应性电池模块

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年1月6日提交的美国实用新型申请No.13/344,713的优先权并且要求2011年1月10日提交的美国临时申请No.61/431,132的权益。上述申请的公开内容以其整体结合到本文中作为参考。

技术领域

本发明涉及用于车辆的电池模块且更特别是涉及用于棱形电池单元的电池模块系统。

背景技术

本文所提供的背景说明是用于大略地展示公开内容的上下文的目的。在本背景技术部分中描述了目前列举的发明人的工作程度以及另外不能按申请时的现有技术获得的、相对于本发明的现有技术既未明确地又未隐含地公认的说明方面。

混合电动车辆（HEVs）和插入式HEVs使用多个推进系统来提供原动力。推进系统可能包括从一个或多个电池模块接收功率的电动的或者电池供电的系统。电池模块可能包括例如一排或多排高压电池单元（或者电池），例如，锂离子电池单元。电池单元是电池模块的体积构建块。

电池单元的工作温度可能影响电池单元的使用寿命和性能（充电和放电特性）。在预定工作温度范围内调节电池单元的工作温度可以使电池单元的使用寿命和性能最佳。

然而，在电池模块内部，电池单元的工作温度可能在电池单元与电池单元间是变化的。因为种种理由，可能在电池模块的电池单元间产生温度变化。仅举例来说，温度变化可能是由于电池间的制造差异、电池单元在电池模块内的位置差异、每个电池单元的热程差及其他原因所产生的。可能很难将电池模块中每个电池单元保持在预定工作温度范围内。

发明内容

在一实施例中，用于电池模块的模块化框架包括：底板；垂直于底板的端壁；和，垂直于底板并且垂直于端壁的侧壁。模块化框架还包括：在端壁间延伸的内壁，其垂直于底板并且垂直于端壁；模块化框架内的第一空间，其由底板、端壁、侧壁中的第一个和内壁中的第一个限定并且适合于接收N个棱形电池单元。N是大于零的整数。模块化框架还包括模块化框架内的第二空间，其由底板、端壁、侧壁中的第二个和内壁中的第二个限定并且适合于接收电池模块的N个其他棱形电池单元。侧壁中的第一和第二个是不同的。内壁中的第一和第二个是不同的。模块化框架还包括腔室，其设置在内壁之间；至该腔室的第一口孔，其中第一口孔由内壁和侧壁限定；和，至腔室的第二口孔，其中第二口孔穿过端壁中的一个而形成。

在一实施例中，用于电池模块的模块化框架包括：底板，其包括不导电材料；端壁，其垂直于底板并且包括不导电材料；和，侧壁，其垂直于底板、垂直于端壁并且包括不导电材料。模块化框架还包括内壁，其包括不导电材料并且限定出：配置成接收电池模块的第一多个棱形电池单元的第一排电池单元槽；配置成接收电池模块的第二多个棱形电池单元的第二排电池单元槽；和，设置在第一与第二排电池单元槽之间的腔室。模块化框架还包括至该腔室的第一口孔，其中第一口孔由内壁和侧壁限定；和，至腔室的第二口孔，其中第二口孔穿过端壁中的一个而形成。

本发明进一步的应用领域将从下文所提供的详细说明中变得显而易见。很清楚，所述详细说明和具体实例仅用于图解目的并且不打算限制本发明的范围。

附图说明

将从详细说明和附图中更充分地理解本发明，其中：

图1是棱形电池单元的透视图；

图2是容纳六个棱形电池单元的实例性模块化框架的透视图；

图3包括模块化框架的顶视图

图4-6包括模块化框架的其他透视图；

图7包括包含模块化框架和空气冷却元件的实例性电池模块的分解图；

图8包括电池模块的实例性互连组件的透视图；

图9包括互连组件的分解视图；

图10-11包括电池模块的透视图；

图12包括电池模块的顶视图；

图13-14包括包含模块化框架和液体冷却元件的第二实例性电池模块的透视图；

图15包括第二电池模块的分解视图；

图16-17包括第二电池模块的透视图；

图18包括多个实例性电池模块的透视图；

图19包括它们的模块化框架连接到一起的多个实例性电池模块的透视图；

图20包括多个实例性电池模块和多个外部空气冷却元件的透视图；

图21包括与外部空气冷却元件相连的多个实例性电池模块的透视图；

图22包括与外部空气冷却元件相连的多个实例性电池模块的顶视图；

图23包括多个实例性电池模块和多个外部液体冷却元件的透视图；