[发明专利]电池模块和包括其的车辆

说明书

本发明涉及电池模块和包括该电池模块的车辆，该电池模块包括多个棱柱形的二次电池单元，每个电池单元具有底表面。电池模块还包括用于容纳电池单元的壳体，该壳体包括壳体底板，该壳体底板包括用于冷却剂流过的一体的冷却剂通道，一体的冷却剂通道与所述多个电池单元的底表面热接触。

技术领域

本发明涉及包括多个棱柱形二次电池单元的电池模块。具体地，提供包括集成冷却的改进的壳体底板(housing floor)。此外，本发明还涉及包括该电池模块的车辆。

背景技术

可再充电电池与一次电池的不同在于，其能够被反复地充电和放电，而后者仅进行化学能到电能的不可逆转变。低容量的可再充电电池用作用于小型电子设备诸如移动电话、笔记本电脑和录像摄像机的电源，而大容量可再充电电池用作用于驱动混合动力车辆等中的电机的电源。

通常，可再充电电池包括：电极组件，包括正电极、负电极和插设在正电极和负电极之间的隔板；壳，接收电极组件；以及电极端子，电连接到电极组件。取决于可再充电电池的使用目的和用法，壳可以具有圆柱形或矩形形状，电解液被注入到壳中用于通过正电极、负电极和电解液的电化学反应而对可再充电电池充电和放电。

可再充电的电池可以用作由串联联接的多个单元电池形成的电池模块从而用于需要高能量密度的混合动力车辆的电机驱动。也就是，取决于电机驱动所需要的功率量，电池模块通过连接所述多个单元电池的每个的电极端子而形成，从而能够实现高功率的可再充电电池。

为了安全地使用电池模块，从可再充电电池产生的热应被有效地散发、释放和/或消散。如果热散发/释放/消散没有被充分地进行，则温度偏差发生在相应的单元电池之间，使得电池模块不能产生用于电机驱动的期望功率量。此外，当电池的内部温度由于从可再充电电池产生的热而升高时，在其中发生异常反应，因此可再充电电池的充电和放电性能恶化并且可再充电电池的寿命缩短。因此，需要能够通过有效地散发/释放/消散从电池产生的热而冷却可再充电电池的冷却装置。

用于冷却车辆电池的装置例如从US 2011/132580 A1得知。该装置包括冷却板，该冷却板具有用于流体流动经过的管道。电池与冷却板热接触，并且热能够从电池传递到流体。包括所述管道的冷却装置被实施为至少一个挤压轮廓(profile)。

发明内容

现有技术的一个或多个缺点可以通过本发明的手段而避免或至少减少。具体地，提供一种电池模块，该电池模块包括：

多个棱柱形的二次电池单元，每个电池单元具有底表面；和

壳体，用于容纳电池单元，包括壳体底板，该壳体底板包括用于冷却剂通过的一体的冷却剂通道，一体的冷却剂通道与所述多个电池单元的底表面热接触。

换句话说，电池模块的壳体包括刚性的壳体底板，该壳体底板包含用作冷却剂通道的集成孔洞。刚性的壳体底板的上表面用作冷却构件，即，棱柱形的(或矩形的)二次电池单元布置在壳体底板的顶部上并热连接到壳体底板。热接触可以通过粘合接合或热衬垫来加强。壳体底板的下表面使集成孔洞(integrated hollow)终止，也就是，集成孔洞与壳体底板的下表面间隔开，并提供对壳体底板的机械负载的改善的机械稳定性。因此，壳体底板包括常规热交换构件的部件，即冷却板和冷却通道。这两个部件和常规支撑板形成壳体的公共(即，一体的或整体的)元件，即，本发明的壳体底板。因此，冷却通道例如与壳体底板是不可分离的。本发明的壳体底板提供突出的坚固性，而不增大电池模块的总重量。此外，由于组成部件的数目减少，所以制造工艺简化。

优选地，集成的壳体底板由挤压铝(护套)制成，其表现出足够的热传导性和机械特性。此外，铝是低重量的材料并且制造成本低。

根据另一个优选的实施方式，配置用于分别连接冷却通道与冷却剂的供给管路或回流管路的连接接头位于壳体底板的外表面处。换句话说，冷却剂通道连接到冷却剂分配管路，其中连接接头远离电池单元或可传输电的其它部件定位。优选地，提供用于连接接头的额外的(或单独的)机械保护件。