[发明专利]汽车用电池和使用该电池的汽车

说明书

本发明的电池单元包括壳体、电极和电解液，其中壳体具有盛放用于温度调节的介质的结构并具有外壳部，其中，外壳部本身是用导热材料制成的并具有盛放该介质的内部结构。因为电池单元的壳体可用作物理保护构件或热调节构件，所以可省去用于温度调节的额外组件以及这些组件的安装空间和重量。

技术领域

本发明涉及一种电池，特别是汽车用电池。

背景技术

动力电池(traction batteries)已被用作电动汽车或混合动力汽车的主电源或辅助电源。须使电池的温度保持在电池可稳定工作的工作温度范围内。

目前，动力电池的温度调节途径包括被动调节和主动调节。被动调节的一个例子是随着车辆的移动通过空气冷却来制冷。需要安装散热片和/或冷却板来实现这种被动调节。另一方面，主动调节通常通过泵和冷却介质或加热介质来稳定电池的温度。因此需要安装额外组件，比如泵、介质容器、管道和阀门，等等。

中国专利ZL200820047962.2披露了一种电池的双壳结构。这种结构可提高隔热效果以及机械阻尼和密封。具体而言，双壳包括外壳、内壳和两壳之间的空间。外壳和内壳可组装在一起。

中国专利申请201110108209.6披露的电池模块的结构具有通风口、隔板和电池单元组。具体而言，该结构包括：壳体、盖子、多个电池单元(每个均有一个组)、多个隔板和多个通风口。电池单元组用复合材料制成以便传热。隔板位于每两个相邻组的相对表面上，每个通风口设置在两个相邻隔板之间。

中国专利申请200910097116.0披露了一种电池的双壳结构。这种壳具有连接在一起的外壳和内壳。因此，外壳和内壳之间有腔，腔中填充有传热材料。具体而言，这种壳包括：盖板、外壳、内壳、传热介质、设置在内壳开口端的外缘、设置在外缘上的孔隙(传热介质通过该孔隙填充到内壳和外壳之间的腔中)，以及位于内壳和外壳中间和位于外壳底部内表面上的支撑件。

被动调节和主动调节均会由于安装额外组件而导致重量和占用的空间增加。增加的重量将降低使用动力电池的汽车每次充电后可以行驶的距离。

为了降低电池温度调节装置的重量，可使用更轻的材料来制造这种装置。但是，该调节装置材料上的替换并不能显著降低该装置的重量，也不能显著节省安装该装置所需的额外空间。

发明内容

本发明的实施例提供一种电池单元,包括：壳体、两个电极、(最好有)盖板和电解液,其中所述壳体具有盛放用于温度调节的介质的结构，其中所述壳体具有外壳部，而该外壳部本身是用导热材料制成的并具有盛放介质的内部结构。电池单元的壳体可用作物理保护构件或热调节构件。因此，可省去用于温度调节的额外组件以及这些组件的安装空间和重量。

根据示例实施例，优选地，该介质包含相变材料。这种相变材料的性质在于可实现有效的热调节，以加强电池单元内紧急情况(热逃逸)下的向外保护作用。

根据示例实施例，优选地，相变材料为蜡或石蜡。蜡或石蜡适用于调节动力电池的温度，因为其熔点较低。

根据示例实施例，优选地，外壳部的内部结构为多孔结构。这种多孔结构可盛放用于热调节的介质。尤其是，蜡或石蜡可被注入这种结构的孔隙。

根据示例实施例，优选地，外壳部用金属泡沫制成。金属泡沫的热导率和结构稳定性足以达到制造外壳部或壳体的要求。

根据示例实施例，优选地，金属泡沫用铝制成。除了热传导性和结构稳定性以外，用铝制成的金属泡沫更轻、更划算。

根据示例实施例，优选地，外壳部进一步包括附在其内表面上的分离层。分离层可使外壳部免受电解液的侵蚀。

根据示例实施例，优选地，外壳部进一步包括附在其外表面上的隔离层。隔离层能以电气方式将外壳部与外部组件隔离开来。