[发明专利]用于电池组的单元模块和电池组

说明书

本发明涉及一种用于电池组的单元模块，所述模块包括一组电池单元和至少一个冷却装置，所述冷却装置包括：与至少一个电池单元(4)的外表面接触的集热板(2)，与集热板(2)接触的导热管(1)，以及安装在导热管(1)一端的散热元件(3)。本发明还涉及一种电池组，其包括多个根据本发明的单元模块，所述模块串联和/或并联连接。

技术领域

本发明涉及用于所有应用的类型的电池结构，特别但不限于军事、航空或车辆应用。更具体地，本发明涉及包括多个电池单元的单元模块，以及包括串联和/或并联布置的多个单元模块的电池组。

背景技术

例如，随着电动车辆和混合动力车辆的发展，电池已成为机动车辆工业中的主要问题。实际上，电池现在必须提供足够量的能量以使车辆获得足够的行程，同时具有不需要过于频繁更换电池的寿命。此外，相对于电池的效率，必须限制电池的重量和体积。最后，有益的是，电池能够在所有车辆行驶的情况下正确运行，无论是在温度、湿度还是其它条件下。

从申请WO2014198778中已知一种用于机动车辆的电池组，其包括一组电池单元和冷却装置，该冷却装置包括导热管和散热元件，散热元件包括散热片，以将热量散发到大气中。该电池组可满足前文所述的需求。然而，该电池组具有特定的结构，具有梯形形状的散热片，这不允许其在所有系统中使用。

此外，随着使用电池的系统不仅在机动车辆领域、而且还在固定领域激增，电池组的架构和特性需要能够根据每种应用的需要进行最佳调整。

因此，本发明的目的是提出一种在组装方面简单地、模块化地并且经济地形成电池组的解决方案。

发明内容

为此目的，本发明涉及一种用于电池组的单元模块，所述单元模块包括一组电池单元和至少一个冷却装置，

所述冷却装置包括与至少一个电池单元的外表面接触的集热板，与集热板接触的导热管，以及安装在导热管的端部的散热元件。

单元模块的特征在于其包括

-至少两级电池单元，每一级串联连接到另一个级，并且每一级包括至少两个并联连接的电池单元，

-机械固定装置，用于将电池单元固定在冷却装置周围，

-电连接装置，用于将电池单元相互连接，

-机械和/或电气和/或电子装置，用于与其它单元模块配合。

本发明还涉及一种将在后面描述的电池组。根据本发明的单元模块旨在安装成导热管处于竖直位置，并且位于管端部的散热元件位于离地面最远的位置。因此，在整个说明书中，根据该竖直位置，将采用“底部”、“顶部”、“上方”、“下方”类型的位置用语和高度的概念。

散热元件包括一个堆叠在另一个之上的一组散热片，以便使空气能够在散热片之间循环。这些散热片优选为方形，其尺寸不超过或稍稍超过电池单元的级的截面。

因此，通过配合装置和对体积的考虑，根据本发明的单元模块提供的优点在于，能够与其它单元模块简单地布置，以产生完整的电池组。此外，通过共用导热管，在数个电池单元之间分享冷却功能，能够降低电池组的成本，并且还可以在单元模块内获得更均匀的温度分布。

在本发明的有利实施方案中，所述机械固定装置包括顶盖，所述顶盖由电绝缘材料制成并具有凸耳形状的轮廓，该盖安装在最高的级的电池单元上。

在本发明的有利实施方案中，所述机械固定装置包括分隔元件，所述分隔元件由电绝缘材料制成并具有凸耳形状的轮廓，分隔元件安装在两个电池单元级之间。

顶盖和分隔元件能够保证电池单元围绕导热管的正确定位和固定。