專利名稱：帶溫度控制裝置的電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶溫度控制裝置的電池組。
背景技術(shù)：
一般電池組包括若干個(gè)單體電池，若干單體電池組合連接固定；為了方便電池 組的單體電池之間的組裝和連接，公開號(hào)為101369649的中國專利提出了一種電池連接 裝置，其通過軸向兩端具有插槽的電池連接單元，將插設(shè)于兩端的插槽內(nèi)的兩個(gè)單體電 池串聯(lián)，再通過同一層并排固定的連接單元之間的電連接，實(shí)現(xiàn)同一層并排的單體電池 之間的并聯(lián)。對(duì)于電池組來說，尤其是對(duì)于大容量、高電壓、密集排列有較多單體電池 的電池組來說，位于電池組中間部分的單體電池的散熱效果較差，電池發(fā)熱的熱量的積 累會(huì)給電池組的使用帶來影響，有可能造成電池組的不穩(wěn)定以及縮短電池組的壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種帶溫度控制裝置的電池組，其既能將電池組內(nèi)聚 集的熱量迅速帶到電池組的外部散發(fā)掉，有效的保證電池組工作的穩(wěn)定性和延長電池組 的使用壽命；又可以對(duì)電池組內(nèi)進(jìn)行加溫，使其在寒冷環(huán)境下能夠正常使用。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帶溫度控制裝置的電池組，所述電池組具有若 干多層串和/或并聯(lián)的單體電池，單體電池之間形成空隙，所述電池組還包括一端插入 空隙內(nèi)的熱管，所述熱管的另一端位于電池組的外部。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為 冷凝端，當(dāng)熱管一端受熱時(shí)，管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸發(fā)的氣體在微小的壓力差下流向 另外一端的冷凝端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再流回蒸發(fā)端，如此循環(huán) 不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地 傳遞到電池組外，達(dá)到控制電池組內(nèi)部的溫度。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，電池組內(nèi)的單體電池為圓柱 體，聚集在一起的至少三個(gè)單體電池之間自然形成空隙，所述熱管為一端插設(shè)于所述空 隙之間的圓柱體熱管。這樣的熱管安排方式，并不需要改變電池組內(nèi)單體電池原先的排 列固定方式，熱管插設(shè)在單體電池之間的空隙中，使得圍在它周圍并與它相鄰的若干單 體電池都能享受到熱管的降溫或加溫作用。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述電池組包括軸向連接的至 少兩層單體電池，所述熱管插入所述至少兩層單體電池對(duì)應(yīng)貫通的空隙內(nèi)。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述電池組的若干單體電池通 過電池連接單元對(duì)應(yīng)連接，所述電池連接單元上具有與空隙對(duì)應(yīng)貫通的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。本實(shí) 用新型中的電池連接單元與公開號(hào)為101369649的中國專利中記載的電池連接裝置類似 的，在軸向兩端各連接一個(gè)單體電池，該兩個(gè)單體電池通過電池連接單元串聯(lián)，同時(shí)電 池連接單元還與其并排相鄰的電池連接單元機(jī)械固定連接和電連接，使得并排的單體電 池之間并聯(lián)。這種電池連接單元可拆卸的與單體電池以及鄰近的電池單元連接，客戶可以根據(jù)需要使用的電池組的性能來決定需要串聯(lián)和/或并聯(lián)的單體電池的數(shù)量。當(dāng)單體 電池串聯(lián)的數(shù)量較多——即電池組中單體電池的層數(shù)較多時(shí)，通過一根熱管可以對(duì)熱管 周圍多層單體電池進(jìn)行冷卻或加溫，使得熱管的使用更加經(jīng)濟(jì)。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，相鄰電池連接單元上的內(nèi)凹結(jié) 構(gòu)圍成的孔的內(nèi)徑可以與熱管的外徑相配合。這樣使得內(nèi)凹結(jié)構(gòu)可以輔助對(duì)熱管進(jìn)行固 定，無需使用粘合劑等將熱管固定在單體電池上，使得熱管的裝卸更加方便。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，除了上述的電池連接單元外， 所述電池組的若干單體電池可以通過若干連接條連接，所述每根連接條與一排并聯(lián)的單 體電池的一極端電連接并固定，所述連接條的寬度小于單體電池的徑向尺寸，并排相鄰 連接條之間的間隙與所述空隙對(duì)應(yīng)且間隙的大小大于熱管的徑向尺寸。使得熱管可以順 利通過連接條之間的間隙而插入空隙內(nèi)?；蛘?，所述電池組的若干單體電池通過匯流板連接，所述匯流板與一層并聯(lián)的 單體電池的一極端電連接并固定，所述匯流板上設(shè)有與空隙對(duì)應(yīng)的穿孔，所述穿孔的大 小大于熱管的徑向尺寸。在穿孔的孔壁周圍可以設(shè)置絕緣材料，使得通過穿孔插入空隙 內(nèi)的熱管與匯流板相互絕緣設(shè)置。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述熱管的蒸發(fā)端位于所述電 池組內(nèi)的單體電池之間，所述熱管的冷凝端位于電池組的外部。此時(shí)，熱管做電池冷卻 裝置用，蒸發(fā)端中液體蒸發(fā)時(shí)，大量吸收電池組內(nèi)單體電池之間聚集的熱量，并將其快 速散發(fā)到電池組外部?；蛘撸M(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述熱管的冷凝端位于 所述電池組內(nèi)的單體電池之間，所述熱管的蒸發(fā)端位于電池組的外部。當(dāng)電池組在寒 冷環(huán)境下使用時(shí)，可以對(duì)位于電池組外的蒸發(fā)端進(jìn)行加溫，使得蒸發(fā)端將熱量迅速帶到 冷凝端，并通過冷凝端冷凝時(shí)散發(fā)熱量，使得對(duì)電池組內(nèi)部的單體電池也進(jìn)行均勻的加 溫，使得電池能夠在寒冷條件下正常使用。上述熱管插入電池組內(nèi)的一端分別作為蒸發(fā)端和冷凝端使用時(shí)，并不需要將熱 管的兩端調(diào)換位置，從熱管的工作原理可知，當(dāng)熱管一端的外部溫度環(huán)境較高時(shí)，該端 就吸熱汽化蒸發(fā)稱為蒸發(fā)端，此時(shí)熱管的另一端即為冷凝端。通過熱管的這一特性，無 需對(duì)熱管進(jìn)行位置變動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的降溫或升溫，使用方便。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述溫度控制裝置還于電池組 外部設(shè)有與所述熱管位于電池組外部的一端進(jìn)行熱交換的外熱交換裝置。當(dāng)然，也可以 不使用專門的外熱交換裝置，而通過電池組的外部環(huán)境來對(duì)熱管進(jìn)行自然冷卻或自然加 溫。不過設(shè)置外熱交換裝置之后，可以使得熱管冷卻和加溫的速度更快。進(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述的外熱交換裝置可以為風(fēng) 扇，通過風(fēng)扇的風(fēng)加快熱管與周圍環(huán)境的熱交換?；蛘撸M(jìn)一步的，在上述帶溫度控制裝置的電池組中，所述外熱交換裝置包括 具有熱交換腔的殼體，即殼體的中空部位為熱交換腔，所述殼體上設(shè)有分別與熱交換腔 連通的熱交換介質(zhì)進(jìn)口和熱交換介質(zhì)出口，所述熱管位于電池組外部的一端穿過殼體并 位于所述熱交換腔內(nèi)，所述殼體與熱管接觸的接觸面為金屬等導(dǎo)熱材料。熱管的外端位 于由殼體圍成的熱交換腔內(nèi)，從熱交換介質(zhì)進(jìn)口向熱交換腔內(nèi)充入熱交換介質(zhì)，熱交換介質(zhì)與熱管外端進(jìn)行了熱交換以后再從熱交換介質(zhì)出口流出。該熱交換介質(zhì)可以為水等 液體介質(zhì)，也可以為氣體介質(zhì)(比如說高壓氣體經(jīng)過渦流管后出來的冷氣或熱氣)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.本實(shí)用新型在電池組上設(shè)置熱管來加快電池組內(nèi)部與電池組外部的熱交換， 使得電池組的使用更加穩(wěn)定，電池組的使用壽命長。2.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，冷卻效果好，能夠使電池組內(nèi)部溫度均勻，散熱速度 快，簡單、可靠。3.本實(shí)用新型拆裝方便，尤其適用于拆卸方便的電池連接單元連接的電池組 上。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1和圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1電池組；2熱管；21蒸發(fā)端；22冷凝端；3單體電池；4外熱交換裝 置；41殼體；411熱交換介質(zhì)進(jìn)口 ； 412熱交換介質(zhì)出口 ； 413接觸面；5電池連接單 元；51內(nèi)凹結(jié)構(gòu)；6空隙；7連接條；8匯流板。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施例一如圖1和圖2所示，一種帶溫度控制裝置的電池組，所述電池組1具有通過電池 連接單元5連接的若干單體電池3，本實(shí)施例中的單體電池3為圓柱形，成“田”字形并 排相鄰的四個(gè)單體電池之間自然形成空隙6，熱管2即為插設(shè)在該空隙之間的圓柱形。成
“田”字形并排相鄰的四個(gè)電池連接單元5上對(duì)應(yīng)的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)51圍成一個(gè)與熱管2配合 的圓孔。所述電池連接單元5上具有與空隙6對(duì)應(yīng)貫通的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)51，所述溫度控制裝 置還包括插入空隙6內(nèi)的熱管2，所述熱管2的一端位于電池組1的外部。所述電池組1包括由電池連接單元5軸向連接的兩層單體電池3，所述熱管2穿 過電池連接單元5上的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)51并位于所述至少兩層單體電池3對(duì)應(yīng)的空隙6內(nèi)。所述熱管2的蒸發(fā)端21位于所述電池組1內(nèi)的單體電池3之間(為了圖面清楚 起見，圖中將熱管2的蒸發(fā)端21露出于單體電池3的外部，實(shí)際使用時(shí)，蒸發(fā)端21是位 于單體電池3之間的)，所述熱管2的冷凝端22位于電池組1的外部。本實(shí)施例熱管2的冷凝端22可以通過自然冷卻，或者強(qiáng)制風(fēng)冷冷卻。具體實(shí)施例二 如圖3所示，本實(shí)施例其它結(jié)構(gòu)與具體實(shí)施例一相同，但是所述熱管制冷裝置 還于電池組1外部設(shè)有與所述熱管2位于電池組1外部的一端進(jìn)行熱交換的外熱交換裝置 4。所述外熱交換裝置4包括具有熱交換腔的殼體41，所述殼體41上設(shè)有分別與熱交換腔連通的熱交換介質(zhì)進(jìn)口 411和熱交換介質(zhì)出口 412，所述熱管2位于電池組外部的 一端穿過殼體41并位于所述熱交換腔內(nèi)，所述殼體41與熱管2接觸的接觸面413為金屬 導(dǎo)熱材料。具體實(shí)施例三如圖4所示，本實(shí)施例其它結(jié)構(gòu)與具體實(shí)施例一相同，但是其電池組的若干單 體電池3通過若干連接條7連接，本實(shí)施例中所述連接條7為鎳條，所述每根連接條7與 一排并聯(lián)的單體電池3的一極端焊接，所述連接條7的寬度小于單體電池的徑向尺寸，并 排相鄰連接條7之間的間隙與所述空隙6對(duì)應(yīng)且間隙的大小大于熱管2的徑向尺寸。具體實(shí)施例四如圖5所示，本實(shí)施例其它結(jié)構(gòu)與具體實(shí)施例一相同，但是其電池組的若干單 體電池3通過匯流板8連接，所述匯流板8與一層并聯(lián)的單體電池3的一極端焊接，所述 匯流板8上設(shè)有與空隙6對(duì)應(yīng)的穿孔，所述穿孔的大小大于熱管2的徑向尺寸，該穿孔與 熱管2之間設(shè)有絕緣材料(圖中未示出)。以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對(duì)本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其它實(shí)施方 式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶溫度控制裝置的電池組，所述電池組(1)具有若干多層串和/或并聯(lián)的單 體電池(3)，單體電池之間形成空隙(6)，其特征在于所述電池組還包括一端插入空隙 (6)內(nèi)的熱管(2)，所述熱管(2)的另一端位于電池組⑴的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶溫度控制裝置的電池組，其特征在于所述電池組(1)包 括軸向連接的至少兩層串和/或并聯(lián)的單體電池(3)，所述熱管(2)插入所述至少兩層單 體電池(3)對(duì)應(yīng)貫通的空隙(6)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶溫度控制裝置的電池組，其特征在于所述單體電池(3) 為圓柱形電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶溫度控制裝置的電池組，其特征在于所述電池組(1)的 若干單體電池(3)通過電池連接單元(5)對(duì)應(yīng)連接，所述電池連接單元(5)上具有與空隙 (6)對(duì)應(yīng)貫通的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)(51)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的帶溫度控制裝置的電池組，其特征在于所述 電池組(1)外部設(shè)有與所述熱管(2)位于電池組(1)外部的一端進(jìn)行熱交換的外熱交換裝 置⑷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶溫度控制裝置的電池組，其特征在于所述外熱交換裝 置(4)包括具有熱交換腔的殼體(41)，所述殼體(41)上設(shè)有分別與熱交換腔連通的熱交 換介質(zhì)進(jìn)口(411)和熱交換介質(zhì)出口(412)，所述熱管(2)位于電池組外部的一端穿過殼 體(41)并位于所述熱交換腔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶溫度控制裝置的電池組，所述電池組具有若干多層串和/或并聯(lián)的單體電池，單體電池之間形成空隙，所述電池組還包括一端插入空隙內(nèi)的熱管，所述熱管的另一端位于電池組的外部。本實(shí)用新型既能將電池組內(nèi)的單體電池之間聚集的熱量迅速帶到電池組的外部散發(fā)掉，有效的保證電池組工作的穩(wěn)定性和延長電池組的使用壽命；又可以對(duì)電池組內(nèi)加溫，使其在寒冷環(huán)境下能夠繼續(xù)使用。
文檔編號(hào)H01M10/50GK201804982SQ20102052930
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者李革臣, 虞樟星, 許玉林 申請(qǐng)人:賽恩斯能源科技有限公司