專(zhuān)利名稱(chēng)：提供改進(jìn)的冷卻劑通量分配均勻性的中型或大型電池組殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中型或大型電池組殼，更具體地涉及這樣一種中 型或大型電池組殼，在該電池組殼中安裝有具有多個(gè)堆疊的電池組電
池的電池模塊，該電池組電池可被充電和放電，其中該電池組殼i殳有 冷卻劑入口和冷卻劑出口，該冷卻劑入口和冷卻劑出口被布置為^吏得 用于冷卻電池組電池的冷卻劑可以在與電池組電池的堆疊方向相垂直 的方向上從電池模塊的 一側(cè)流到另 一側(cè)，并且該電池組殼進(jìn)一步設(shè)有 以凹凸形狀形成的凸肋(bead)，用于提高電池組殼抵抗外力的結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性，該凸肋構(gòu)造為向外突出的結(jié)構(gòu)，以允許在冷卻劑入口和電池 模塊之間限定的流動(dòng)空間("入口管道"(inlet duct))內(nèi)在流體 的前進(jìn)方向上，從冷卻劑入口將冷卻劑均勻地引入到電池模塊。
背景技術(shù)：
近來(lái)，可被充電和放電的二次電池已廣泛用做無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的能 量來(lái)源。此外，二次電池作為電動(dòng)車(chē)輛(EV)和混合電動(dòng)車(chē)輛(HEV) 的電源，已吸引了相當(dāng)大的關(guān)注，該電動(dòng)車(chē)輛(EV)和混合電動(dòng)車(chē)輛 (HEV )已被開(kāi)發(fā)用于解決諸如由使用化石燃料的現(xiàn)有的汽油和柴油車(chē) 輛引起的空氣污染等問(wèn)題。
小型移動(dòng)設(shè)備對(duì)于每個(gè)設(shè)備使用一個(gè)或若干個(gè)電池組電池。另一 方面，諸如車(chē)輛等中型或大型設(shè)備使用具有多個(gè)相互電連接的電池組 電池的中型或大型電池模塊，因?yàn)楦咻敵龊痛笕萘繉?duì)于中型或大型設(shè) 備是必要的。
優(yōu)選地，如果可能的話(huà)，中型或大型電池模塊被制造得具有小的 尺寸和重量。因此，可以高集成度地堆疊且具有小重量-容量比的棱柱 形電池或袋形電池通常用作中型或大型電池模塊的電池組電池。尤其 是，當(dāng)前對(duì)使用鋁層壓板作為保護(hù)構(gòu)件(sheathing member)的袋形 電池產(chǎn)生了許多興趣，因?yàn)樵摲N袋形電池的重量輕，該種袋形電池的 制造成本低，并且該種袋形電池的形狀易于改變。對(duì)于提供預(yù)定裝置或設(shè)備所需的功率和容量的中型或大型電池模 塊來(lái)說(shuō)，中型或大型電池模塊需要被構(gòu)造為這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中 多個(gè)電池組電池相互串聯(lián)地電連接，并且這些電池組電池在抵抗外力 方面是穩(wěn)定的。
此外，構(gòu)成中型或大型電池模塊的電池組電池是可被充電和放電 的二次電池。因此，在電池組電池的充電和放電過(guò)程中從高功率、大 容量的二次電池中產(chǎn)生了大量的熱。如果不有效地去除在單元電池的 充電和放電過(guò)程中從單元電池產(chǎn)生的熱量，熱量在各個(gè)單元電池內(nèi)積 聚，因此加速了單元電池的退化。根據(jù)情況，單元電池會(huì)著火或者爆 炸。為此，在用于車(chē)輛的高功率、大容量的電池組中需要冷卻系統(tǒng)。
圖1中示出了電池組冷卻系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。
參照?qǐng)Dl,電池組冷卻系統(tǒng)包括電池模塊20和電池組殼10，該電 池模塊20被構(gòu)造為其中多個(gè)電池組電池21互相電連接的結(jié)構(gòu)，以及 電池模塊20安裝在該電池組殼10內(nèi)。在電池組殼IO形成有冷卻劑入 口和冷卻劑出口 ，該冷卻劑入口和冷卻劑出口被布置為冷卻劑可以在 與電池組電池21的堆疊方向相垂直的方向上從電池模塊20的一側(cè)流 到另一側(cè)。在電池組殼10也形成有向內(nèi)突出的凸肋11，所述凸肋布 置為凹凸結(jié)構(gòu)并且向入口管道12內(nèi)側(cè)突出，使得電池組殼IO表現(xiàn)出 抵抗諸如扭曲或震動(dòng)之類(lèi)的外力的優(yōu)秀耐用性或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在圖2 清晰地示出了向內(nèi)突出的凸肋11的外部形狀，該圖2是圖示了電池組 殼10的外貌的局部立體圖。
如圖2所示，向內(nèi)突出的凸肋ll構(gòu)造為具有大長(zhǎng)度(L)寬度(W) 比的凹凸結(jié)構(gòu)。所述向內(nèi)突出的凸肋11互相平行布置。
再次參照?qǐng)D1,在電池模塊20的各自的電池組電池21之間限定 了小流動(dòng)通道22,使得冷卻劑可以流過(guò)該流動(dòng)通道22。因此，通過(guò)冷 卻劑入口 2引入的冷卻劑流過(guò)該流動(dòng)通道22。同時(shí)，從電池組電池21 產(chǎn)生的熱量被冷卻劑去除。在此之后，冷卻劑通過(guò)冷卻劑出口 4排出。
但是，通過(guò)冷卻劑入口 2引入的冷卻劑的流動(dòng)通常被鄰近冷卻劑 入口 2在電池組殼10形成的向內(nèi)突出的凸肋11擾動(dòng)，結(jié)果使得該流 動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)到電池組電池21的均勻冷卻劑通量分配。特別地，上部的 管道12的寬度在向內(nèi)突出的凸肋11所在的位置處暫時(shí)減小。因此，穿過(guò)在位于向內(nèi)突出的凸肋11之下的電池組電池21之間限定的流動(dòng) 通道流動(dòng)的冷卻劑的通量被顯著減小，因此，冷卻劑被驅(qū)至向內(nèi)突出 的凸肋11之前。
圖3是圖解了以如圖1所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的中型或大型電池組的電 池組電池之間的冷卻劑通量分配的測(cè)量結(jié)果的圖表。從該圖表可見(jiàn)， 在電池組殼10的向內(nèi)突出的凸肋11所在的位置bl、 b2、 b3、 b4和 b5處，電池組電池之間的冷卻劑的質(zhì)量流率X隨著到冷卻劑入口的距 離增加而明顯減小。
最終，冷卻劑沒(méi)有被均勻地供應(yīng)至各個(gè)電池組電池21,因此電池 組電池21之間的溫度差大大增加。這樣的大溫度差是電池組的整體性 能大大降低的其中 一 個(gè)主要原因。
作為一種用于解決冷卻劑的不均勻分配所引起的問(wèn)題的技術(shù)，一 種用于通過(guò)安裝在冷卻劑通道內(nèi)的多個(gè)整流板來(lái)改變冷卻劑的流動(dòng)方 向的技術(shù)公開(kāi)于日本專(zhuān)利申請(qǐng)公布No. 2005-116342。但是，這一技術(shù) 具有的問(wèn)題在于在常規(guī)制造過(guò)程中增加了安裝整流板的過(guò)程，因此增 加了制造成本。此外，該所公開(kāi)的技術(shù)具有的另一問(wèn)題在于在電池組 中的冷卻劑的流動(dòng)被整流板干擾，因此，通過(guò)冷卻劑入口引入的冷卻 劑通過(guò)冷卻劑出口排出所使用的平均剩余時(shí)間增大，由此降低了冷卻 效率。
因此，非常需要一種技術(shù)來(lái)從根本上解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，做出了本發(fā)明來(lái)解決上述問(wèn)題以及其他仍未解決的技術(shù)問(wèn)題。
作為對(duì)于中型或大型電池組殼進(jìn)行的各種廣泛深入研究和試驗(yàn) 的結(jié)果，本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在電池組殼形成的凸肋被構(gòu)造為向 外突出的結(jié)構(gòu)時(shí)，提高了冷卻劑通量的分配均勻性，同時(shí)其抵抗外力 的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的降低被最小化，從而使得在電池組電池之間積聚的熱 量被有效地去除，因此大大提高了電池組電池的性能和使用壽命。本 發(fā)明基于這些發(fā)現(xiàn)完成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可通過(guò)提供如下一種中型或大型電池組殼來(lái)實(shí)現(xiàn)上述和其他目的，在該電池組殼中安裝有具有多個(gè)堆疊的電 池組電池的電池模塊，該電池組電池可被充電和放電，其中該電池組 殼設(shè)有冷卻劑入口和冷卻劑出口 ，該冷卻劑入口和冷卻劑出口被布置 為使得用于冷卻電池組電池的冷卻劑可以在與電池組電池的堆疊方向 相垂直的方向上從電池模塊的 一側(cè)流到另 一側(cè)，并且該電池組殼進(jìn)一 步設(shè)有以凹凸形狀形成的凸肋，用于提高電池組殼抵抗外力的結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定性，該凸肋構(gòu)造為向外突出的結(jié)構(gòu)，以允許在冷卻劑入口和電池模 塊之間限定的流動(dòng)空間("入口管道")內(nèi)在流體的前進(jìn)方向上，從 冷卻劑入口將冷卻劑均勻地引入到電池模塊。
當(dāng)向外突出結(jié)構(gòu)的凹凸形狀的凸肋被形成在入口通道的外側(cè)時(shí)， 冷卻劑可以在向外突出的凸肋處以漩渦流動(dòng)，從而在管道內(nèi)的冷卻劑 的流動(dòng)可以被部分干擾。然而，已經(jīng)確認(rèn)的是，由于凝渦引起的冷卻 劑的部分干擾遠(yuǎn)小于由如圖1所示的向內(nèi)突出的凸肋所引起的冷卻
劑分配不均勻性；相反地，抑制了冷卻劑在鄰近冷卻劑入口的電池組 電池處的集中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池組電池通過(guò)凸肋的向外突出 的結(jié)構(gòu)，在有效地保持電池組殼的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，能夠允許在冷卻 劑的前進(jìn)方向上通過(guò)冷卻劑入口將冷卻劑均勻地引入電池模塊，由此 通過(guò)冷卻劑的均勻流動(dòng)而有效地去除在電池組電池的充電和放電過(guò) 程中產(chǎn)生的熱量，因此提高電池的冷卻效率和性能。
安裝在根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池組殼的電池模塊通常通過(guò) 將多個(gè)電池組電池高集成度地堆疊的方法制造。此時(shí)，相鄰的電池組 電池以預(yù)定間隔堆疊，使得可以有效地去除在電池組電池的充電和放 電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。例如，電池組電池可以順序地堆疊，以4吏得電 池組電池以預(yù)定間隔互相間隔開(kāi)而不^^用附加構(gòu)件。另一方面，當(dāng)電 池組電池具有低機(jī)械強(qiáng)度時(shí)， 一個(gè)或若干個(gè)電池組電池被安裝在盒 內(nèi)，將多個(gè)盒堆疊以構(gòu)成電池模塊。因此，在各個(gè)電池組電池之間限 定有冷卻劑流動(dòng)通道以使得在堆疊的電池組電池之間積聚的熱量被
有效地去除。
凸肋形成在電池組殼，以使得凸肋表現(xiàn)出抵抗諸如扭曲或震動(dòng)之 類(lèi)的外力的優(yōu)秀耐用性或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，凸肋被構(gòu)造為具有大長(zhǎng)度寬度比的凹凸結(jié)構(gòu)，并且凸肋互相平行地布置。
優(yōu)選地，凸肋具有的向外的高度是2至5nun或者等于冷卻劑入口 的豎直截面高度的10%-30%，使得所述凸肋在確保耐用性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性的同時(shí)對(duì)與冷卻劑流動(dòng)的干擾不大。更優(yōu)選地，.凸肋具有的向外的 高度是3至4mm或者等于冷卻劑入口的豎直截面高度的15-25%。如果 凸肋的向外的高度太小，則抵抗諸如扭曲和震動(dòng)之類(lèi)的外力的耐用性 和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的大大降低。另一方面，如果凸肋的向外的高度太大， 則凸肋干擾冷卻劑的流動(dòng)，從而電池組的冷卻效率降低。
本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)入口管道被構(gòu)造為其中入 口管道的豎直高度等于出口管道的豎直高度的55-80%的結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò) 在電池組電池之間限定的流動(dòng)通道流動(dòng)的冷卻劑通量被更均勻地分 配。也就是說(shuō)，當(dāng)入口管道和出口管道具有相同寬度時(shí)，在入口管道 內(nèi)的冷卻劑流動(dòng)速度隨著入口管道的高度降低而相對(duì)增加，由此防止 在靠近冷卻劑入口的電池組電池之間的冷卻劑集中。
在一個(gè)與不干擾冷卻劑流動(dòng)的凸肋結(jié)構(gòu)相關(guān)的優(yōu)選實(shí)施方案中，
電池組殼被構(gòu)造為以下結(jié)構(gòu)其中在電池組電池的堆疊方向上的電池
組殼的長(zhǎng)度大于在電池組電池的橫向上的電池組殼的長(zhǎng)度，凸肋平行 于電池組電池的橫向布置，并且凸肋未形成在入口管道的一個(gè)鄰近冷 卻劑入口的預(yù)定區(qū)域。
上述凸肋結(jié)構(gòu)是一種其中凸肋基本不形成在入口管道的一個(gè)鄰近 冷卻劑入口的區(qū)域的結(jié)構(gòu)。凸肋對(duì)于冷卻劑流動(dòng)的影響在入口管道的 鄰近冷卻劑入口的區(qū)域處是最大的。因此，當(dāng)凸肋在遠(yuǎn)離入口導(dǎo)管的 一個(gè)與冷卻劑入口間隔預(yù)定距離的區(qū)域形成時(shí)，凸肋對(duì)于冷卻劑流動(dòng)
的影響被最小化。
優(yōu)選地，未形成凸肋的區(qū)域具有的長(zhǎng)度等于入口管道的長(zhǎng)度的 10-30%。如果未形成凸肋的區(qū)域的長(zhǎng)度太小，則凸肋對(duì)于冷卻劑流動(dòng) 的影響增大，因此難以獲得所需效果。另一方面，如果未形成凸肋的 區(qū)域的長(zhǎng)度太大，則整個(gè)電池組殼的耐用性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低。
在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，電池組殼被構(gòu)造為其中在電池組電池 的堆疊方向上的電池組殼的長(zhǎng)度大于在電池組電池的橫向上的電池組 殼的長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，凸肋形成在電池組殼上，使得凸肋平行于電池組電池的橫向布置，并且在入口管道的鄰近冷卻劑入口的預(yù)定區(qū)域處的凸 肋的向外的高度朝向冷卻劑入口逐漸降低。
此結(jié)構(gòu)包括這樣的結(jié)構(gòu)，在該種結(jié)構(gòu)中在冷卻劑入口側(cè)的凸肋的 向外的高度相對(duì)降低，以及凸肋的向外的高度隨著凸肋變得越來(lái)越遠(yuǎn) 離冷卻劑入口而逐漸增大，或者凸肋的向外的高度逐漸增加到一預(yù)定 值，然后凸肋的最初的向外的高度自一個(gè)特定的凸肋開(kāi)始被保持，以 使得電池組殼的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的降低最小化，同時(shí)提高電池組電池之間 的冷卻劑通量的分配均勻性。在此情況下，向外的高度變化的凸肋的 數(shù)目可以根據(jù)電池組殼由于凸肋的高度調(diào)整而引起的的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降 低程度來(lái)決定。
優(yōu)選地，凸肋的向外高度逐漸降低的區(qū)域具有的長(zhǎng)度等于入口管
道的長(zhǎng)度的15-50%。如果凸肋的向外高度逐漸降低的區(qū)域具有的長(zhǎng)度 的太小，則凸肋的高度在窄的空間內(nèi)隨著相對(duì)大的寬度而增大，因此 難以獲得所需的效果。另一方面，如果凸肋的向外高度逐漸降低的區(qū) 域具有的長(zhǎng)度太大，則凸肋的向外高度逐漸降低的區(qū)域的耐用性和結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定性在大的范圍內(nèi)被降低。
優(yōu)選地，電池組殼被構(gòu)造為這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中一抽吸扇被 安裝在冷卻劑出口 ，用于將通過(guò)冷卻劑入口引入的冷卻劑快速和平穩(wěn) 地移動(dòng)至冷卻劑出口 ，使得在冷卻劑流過(guò)電池模塊之后將冷卻劑排出 電池組。
由于中型或大型電池組的特征在于電池組常常暴露于諸如車(chē)輛之 類(lèi)的外部沖擊下，為了確保電池組的特定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以將以下的結(jié) 構(gòu)考慮作為在入口通道上形成凸肋的同時(shí)用于將凸肋對(duì)于冷卻劑流動(dòng) 的影響最小化的另一實(shí)施方案，
具體地，本發(fā)明提供了一種其中安裝有具有多個(gè)堆疊的電池組電 池的電池模塊的中型或大型電池組殼，該電池組電池可被充電和放電， 其中該電池組殼設(shè)有冷卻劑入口和冷卻劑出口 ，該冷卻劑入口和冷卻 劑出口被布置為使得用于冷卻電池組電池的冷卻劑可以在與電池組電 池的堆疊方向相垂直的方向上從電池模塊的一側(cè)流到另一側(cè)，并且該 電池組殼進(jìn)一步"&有以凹凸形狀形成的凸肋，用于提高電池組殼抵抗 外力的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，該凸肋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部填充有填充構(gòu)件或者板形構(gòu)件安裝在凸肋的下端，以使得在入口管道中冷卻劑流動(dòng)不被凸肋干擾。
因此，借助于填充構(gòu)件或者板形構(gòu)件，該凸肋區(qū)域在其底部是平坦的，因此冷卻劑的流動(dòng)不受凸肋影響。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種被構(gòu)造為以下結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組，在該結(jié)構(gòu)中電池模塊安裝在具有上文所述構(gòu)造的中型或大型電池組殼內(nèi)。
在本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)"電池模塊"包含地指這樣的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該電池系統(tǒng)被構(gòu)造為其中兩個(gè)或更多個(gè)可充電和可放電的電池組電池互相被機(jī)械地連接并且同時(shí)被電連接以提供高功率、大容量的電力的結(jié)構(gòu)。因此，電池模塊自身可以構(gòu)成單個(gè)設(shè)備或者大型設(shè)備的一部分。例如，多個(gè)小型電池模塊互相連接以構(gòu)造大型電池模塊。
因此，電池模塊可以包括多個(gè)可被充電和》文電的板形電池組電池。在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)"板形"是指具有相對(duì)大的長(zhǎng)度寬度比的形狀，例如矩形平行六面體形狀。
電池組電池可以是二次電池，例如鎳金屬氫化物二次電池或者鋰二次電池。在這些二次電池中，優(yōu)選地使用鋰二次電池，因?yàn)殇嚩坞姵鼐哂懈吣芰棵芏群透哚尫烹妷??；谄湫螤?，棱柱形電池或袋形電池?yōu)選地用作構(gòu)造電池模塊的可充電和可放電單元電池。更優(yōu)選地，袋形電池用作電池模塊的單元電池，因?yàn)榇坞姵匾缘椭圃斐杀局圃觳⑶抑亓枯p。
根據(jù)本發(fā)明的中型或大型二次電池優(yōu)選地用作電動(dòng)車(chē)輛或混合電動(dòng)車(chē)輛的電源，該電源的安全性會(huì)由于在電池組電池的充電和放電過(guò)程中從被組合起來(lái)提供高功率和大容量的多個(gè)電池組電池中產(chǎn)生的高溫?zé)崃慷鴩?yán)重退化。


通過(guò)接下來(lái)結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，可更加清晰地理解本發(fā)明的上
述和其他目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)，在附圖中
圖1是典型地圖解了一種被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在具有凸肋的常規(guī)電池組殼中的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖2是圖解了如圖1所示的中型或大型電池組的電池組殼的外貌
10的立體圖3是圖解了以如圖1所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的中型或大型電池組的電池組電池之間的冷卻劑通量分配的測(cè)量結(jié)果的圖表；
圖4是典型地圖解了一種被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的電池組殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖5是圖解了在以如4所示的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的中型或大型電池組的電池組電池之間的冷卻劑通量分配的測(cè)量結(jié)果的圖表；
圖6至8是典型地圖解了被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在根據(jù)本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方案的電池組殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖；以及
圖9和10是典型地圖解了被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在根據(jù)本發(fā)明的改型的電池組殼中的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。然而，應(yīng)注意到，本發(fā)明的范圍并不限于所說(shuō)明的實(shí)施方案。
圖4是典型地圖解了一種被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的電池組殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖。
參照?qǐng)D4，中型或大型電池組包括電池模塊20，和電池組殼10，，該電池模塊2O，被構(gòu)造為其中多個(gè)板形電池組電池21 ，互相電連接和機(jī)械連接的結(jié)構(gòu)，以及該電池模塊20，安裝在該電池組殼IO，中。
電池組殼IO，被構(gòu)造為這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中電池組殼IO，在電池組電池21，的堆疊方向a上的長(zhǎng)度大于電池組殼IO，在電池組電池21，的橫向b上的長(zhǎng)度。此外，電池組殼IO，具有冷卻劑入口 2，和冷卻劑出口 4，，該冷卻劑入口和冷卻劑出口被布置為使得冷卻劑可以在與電池組電池21，的堆疊方向a相垂直的方向上從電池模塊20，的一側(cè)流到另一側(cè)。
在電池模塊20，的各個(gè)電池組電池21，之間限定了小流動(dòng)通道22，，使得冷卻劑可以流過(guò)該流動(dòng)通道22，。因此，通過(guò)冷卻劑入口 2，引入的冷卻劑通過(guò)該流動(dòng)通道22，。同時(shí)，從電池組電池21，產(chǎn)生的熱量被冷卻劑去除。在此之后，冷卻劑通過(guò)冷卻劑出口 4，排出。
根據(jù)此實(shí)施方案的電池組殼IO，與如1所示的電池組殼10的不同之處在于，在入口管道12，所在的位置處在電池組殼IO，的外側(cè)形成向外突出的凸肋11，。由于該向外突出的凸肋ll，位于入口管道12，的外側(cè)，與圖1的向內(nèi)突出的凸肋ll相比，進(jìn)一步提高了冷卻劑通量的分配均勻性。
在此方面，圖5是圖解了被構(gòu)造為如4所示的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的電池組電池之間的冷卻劑通量分配的測(cè)量結(jié)果的圖表。具體地，在圖5中示出了在圖1的中型或大型電池組內(nèi)的冷卻劑通量分配的測(cè)量結(jié)果X和在圖4的中型和大型電池組內(nèi)的冷卻劑通量分配的測(cè)量結(jié)果Y。
當(dāng)將Y的冷卻劑通量差異y與X的冷卻劑通量差異x進(jìn)行比較時(shí)，在鄰近冷卻劑入口的電池組電池處的冷卻劑的流動(dòng)不受向外突出的凸肋的干擾，由此Y的冷卻劑通量差異y小于X的冷卻劑通量差異x,因此提高了冷卻劑通量的分配均勻性。
圖6至8是典型地圖解了被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在根據(jù)本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方案的電池組殼內(nèi)的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖。
首先參照?qǐng)D6，入口管道12，具有的豎直高度等于出口管道4，的豎直高度的65%,由此通過(guò)在電池組電池21，之間限定的流動(dòng)通道22，流動(dòng)的冷卻劑通量分配是非常均勻的。
然后參照?qǐng)D7，向外突出的凸肋ll，未形成在一預(yù)定區(qū)域s，該預(yù)定區(qū)域在入口管道的長(zhǎng)度D的大約25%內(nèi)鄰近冷卻劑入口。因此，通過(guò)在對(duì)應(yīng)于該區(qū)域s的電池組電池之間限定的流動(dòng)通道流動(dòng)的冷卻劑通量的分配不受向外突出的凸肋ll，的影響。
最后參照?qǐng)D8，電池組殼IO，被構(gòu)造為其中在電池組電池的堆疊方向上的電池組殼IO，的長(zhǎng)度大于在電池組電池的橫向b上的電池組殼IO，的長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，向外突出的凸肋ll，形成在電池組殼IO，上使得向外突出的凸肋ll，平行于電池組電池的橫向b布置，并且，在入口管道12，的鄰近冷卻劑入口 2，的預(yù)定區(qū)域的向外突出的凸肋ll，的向外突出高度朝向冷卻劑入口 2，逐漸降低(h^h^tb)。此凸肋結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高了冷卻劑通量的分配均勻性。
圖9和10是典型地圖解了被構(gòu)造為其中電池模塊安裝在根據(jù)本發(fā)明的改型的電池組殼中的結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組的截面圖。
參照這些附圖，如圖9所示向外突出的凸肋ll，的內(nèi)部被填充有填充件16，以及如圖10所示板形構(gòu)件18安裝在向外突出的凸肋ll，的下端。因此，冷卻劑的的流動(dòng)不受該向外突出的凸肋ll，的影響。
盡管出于說(shuō)明性目的已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏離附屬的權(quán)利要求書(shū)所公開(kāi)的本發(fā)明范圍和精神下，可做出各種改型、添加和替換。
工業(yè)實(shí)用性
如從以上描述明顯可見(jiàn)，根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池組能夠提高冷卻劑通量的分配均勻性，同時(shí)確保其抵抗外力的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，根據(jù)本發(fā)明的中型或大型電池組殼具有有效地去除在電池組電池之間積聚的熱量的效果，因此大大提高了電池組電池的性能和使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種中型或大型電池組殼，在該電池組殼中安裝有具有多個(gè)堆疊的電池組電池的電池模塊，該電池組電池可被充電和放電，其中該電池組殼設(shè)有冷卻劑入口和冷卻劑出口，該冷卻劑入口和冷卻劑出口被布置為使得用于冷卻電池組電池的冷卻劑可以在與電池組電池的堆疊方向相垂直的方向上從電池模塊的一側(cè)流到另一側(cè)，并且該電池組殼進(jìn)一步設(shè)有以凹凸形狀形成的凸肋，用于提高電池組殼抵抗外力的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，該凸肋構(gòu)造為向外突出的結(jié)構(gòu)，以允許在冷卻劑入口和電池模塊之間限定的流動(dòng)空間(“入口管道”)內(nèi)在流體的前進(jìn)方向上，從冷卻劑入口將冷卻劑均勻地引入到電池模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中該凸肋被構(gòu) 造為具有大長(zhǎng)度寬度比的凹凸結(jié)構(gòu)，并且該凸肋互相平行地布置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中該凸肋具有 的向外的高度是2至5 mm或者等于冷卻劑入口的豎直截面高度的 10%-30%0
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中該凸肋具有 的向外高度是3至4mm或者等于冷卻劑入口的豎直截面高度的 15-25%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中入口管道的 豎直高度等于出口管道的豎直高度的55-80%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中該電池組殼 被構(gòu)造為以下結(jié)構(gòu)其中在電池組電池的堆疊方向上的電池組殼的長(zhǎng) 度大于在電池組電池的橫向上的電池組殼的長(zhǎng)度，凸肋平行于電池組 電池的橫向布置，并且凸肋未形成在入口管道的一個(gè)鄰近冷卻劑入口 的預(yù)定區(qū)域。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的中型或大型電池組殼，其中未形成凸肋 的區(qū)域具有的長(zhǎng)度等于入口管道的長(zhǎng)度的10-30%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中該電池組殼 被構(gòu)造為其中在電池組電池的堆疊方向上的電池組殼的長(zhǎng)度大于在電 池組電池的橫向上的電池組殼的長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)，凸肋形成在電池組殼上， 使得凸肋平行于電池組電池的橫向布置，并且在入口管道的鄰近冷卻劑入口的預(yù)定區(qū)域處的凸肋的向外的高度朝向冷卻劑入口逐漸降低。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的中型或大型電池組殼，其中凸肋的向外 高度逐漸降低的區(qū)域具有的長(zhǎng)度等于入口管道的長(zhǎng)度的15-50%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中型或大型電池組殼，其中電池組殼被 構(gòu)造為這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中一抽吸扇被安裝在冷卻劑出口，用于 在冷卻劑流過(guò)電池模塊之后，將該通過(guò)冷卻劑入口引入的冷卻劑強(qiáng)制 地地移動(dòng)至冷卻劑出口。
11. 一種中型或大型電池組殼，在該電池組殼中安裝有具有多個(gè) 堆疊的電池組電池的電池模塊，該電池組電池可被充電和放電，其中該電池組殼設(shè)有冷卻劑入口和冷卻劑出口 ，該冷卻劑入口和冷卻 劑出口被布置為使得用于冷卻電池組電池的冷卻劑可以在與電池組電 池的堆疊方向相垂直的方向上從電池模塊的一側(cè)流到另一側(cè)，并且該電池組殼進(jìn)一步設(shè)有以凹凸形狀形成的凸肋，用于提高電池組 殼抵抗外力的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，該凸肋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部填充有填充構(gòu)件或者板 形構(gòu)件安裝在凸肋的下端，以使得在入口管道中冷卻劑流動(dòng)不被凸肋 干擾。
12. —種構(gòu)造為以下結(jié)構(gòu)的中型或大型電池組，在該結(jié)構(gòu)中電池模 塊安裝在具有根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的中型或大型電池 組殼內(nèi)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的中型或大型電池組，其中該電池模塊 包括多個(gè)可被充電和放電的板形電池組電池。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的中型或大型電池組，其中電池組電池 是鋰二次電池。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的中型或大型電池組，其中該電池組用 作電動(dòng)車(chē)輛或混合電動(dòng)車(chē)輛的電源。
全文摘要
本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)了一種中型或大型電池組殼，在該電池組殼中安裝有具有多個(gè)堆疊的電池組電池的電池模塊，該電池組電池可被充電和放電，其中該電池組殼設(shè)有冷卻劑入口和冷卻劑出口，該冷卻劑入口和冷卻劑出口被布置為使得用于冷卻電池組電池的冷卻劑可以在與電池組電池的堆疊方向相垂直的方向上從電池模塊的一側(cè)流到另一側(cè)，并且該電池組殼進(jìn)一步設(shè)有以凹凸形狀形成的凸肋，用于提高電池組殼抵抗外力的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，該凸肋構(gòu)造為向外突出的結(jié)構(gòu)，以允許在冷卻劑入口和電池模塊之間限定的流動(dòng)空間(“入口管道”)內(nèi)在流體的前進(jìn)方向上，從冷卻劑入口將冷卻劑均勻地引入到電池模塊。
文檔編號(hào)H01M2/02GK101682003SQ200880019794
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者姜達(dá)模, 安宰成, 尹種文, 崔頭成, 林藝勛, 梁熙國(guó), 韓相弼 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)