電池模塊相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2012年2月24號在美國專利商標(biāo)局提交的美國臨時申請第61/603,159號和于2012年9月12號在美國專利商標(biāo)局提交的美國非臨時申請第13/612,693號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明各實施涉及一種電池模塊。

背景技術(shù)：
通常，電池單元被用作移動設(shè)備、電動車輛、混合電動車輛等的能源。電池單元通過根據(jù)應(yīng)用電池單元的外部設(shè)備的種類各種各樣地改變電池單元的形狀而被使用。當(dāng)長時間和高功率驅(qū)動對于諸如具有高功率消耗的電動車輛和混合電動車輛來說必要時，通過將多個電池單元彼此電連接而構(gòu)造大容量電池模塊，從而增加功率和容量。電池模塊根據(jù)構(gòu)造在該電池模塊中的電池單元的數(shù)量能增加其輸出電壓或電流。電池模塊的功率和容量受到使用電池模塊時所處溫度的顯著影響。例如，在低溫區(qū)域中使用的電池模塊的功率通常低于在正常溫度區(qū)域中使用的電池模塊的功率。因此，當(dāng)打算將電池模塊在低溫區(qū)域中使用時，電池模塊被設(shè)計為不僅考慮冷卻而且考慮加熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的各實施例的一個方面，當(dāng)電池模塊受熱時，電池模塊能夠容易地將在熱交換構(gòu)件的接觸電池模塊的表面上產(chǎn)生的冷凝水排放到其外部。根據(jù)本發(fā)明的各實施例的另一個方面，電池模塊在電池單元之間具有改進的絕緣性能。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種電池模塊包括：彼此電連接的多個電池單元；和在所述多個電池單元的底表面處的熱交換構(gòu)件，所述熱交換構(gòu)件包括上表面，所述上表面面向所述多個電池單元的所述底表面并具有形成在該上表面中的至少一個槽。所述多個電池單元可被支撐在所述熱交換構(gòu)件的所述上表面上。在一個實施例中，所述多個電池單元沿第一方向布置，所述至少一個槽沿與所述第一方向基本垂直的長度方向從所述熱交換構(gòu)件的第一側(cè)延伸到所述熱交換構(gòu)件的第二側(cè)并沿所述長度方向向下傾斜。所述至少一個槽可在對應(yīng)于所述多個電池單元的位置處從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)。所述至少一個槽可包括多個槽，所述多個槽在與面向所述第一方向的所述多個電池單元中的相鄰電池單元的面對應(yīng)的相應(yīng)位置處從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)。所述至少一個槽可包括多個槽，所述多個槽在與所述多個電池單元中的成對的相鄰電池單元的相對面對應(yīng)的相應(yīng)位置處從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)。在一個實施例中，所述電池模塊可進一步包括在所述多個電池單元的外端處的一對端板，其中所述至少一個槽中的一個槽在與所述一對端板中的一個端板的面對應(yīng)并且與所述多個電池單元中的與所述端板相鄰的電池單元的相對面對應(yīng)的位置處從所述第一側(cè)延伸到所述第二側(cè)。在一個實施例中，所述多個電池單元沿第一方向布置，并且所述至少一個槽沿所述第一方向從所述熱交換構(gòu)件的第一側(cè)延伸到所述熱交換構(gòu)件的第二側(cè)并沿所述第一方向向下傾斜。所述熱交換構(gòu)件的所述上表面可具有沿基本垂直于所述第一方向從所述熱交換構(gòu)件的第三側(cè)延伸到所述熱交換器的第四側(cè)且沿所述長度方向向下傾斜的至少一個另一槽。在一個實施例中，其中所述至少一個槽沿所述多個電池單元的長度方向從所述熱交換構(gòu)件的第一側(cè)延伸到所述熱交換構(gòu)件的第二側(cè)并沿所述長度方向向下傾斜，其中在所述第二側(cè)處從所述至少一個槽的所述上表面開始的深度為所述熱交換構(gòu)件的高度的30%至60%。所述至少一個槽在所述第一側(cè)可基本不具有從所述上表面開始的深度。在一個實施例中，熱交換構(gòu)件進一步包括用于接收熱交換介質(zhì)的入口和用于排放所述熱交換介質(zhì)的出口。所述至少一個槽可沿所述多個電池單元的長度方向從所述熱交換構(gòu)件的第一側(cè)延伸到所述熱交換構(gòu)件的第二側(cè)并沿所述長度方向向下傾斜，并且所述入口可在所述第一側(cè)，所述出口可在所述第二側(cè)。所述至少一個槽可被連接到在所述第二側(cè)的所述出口。所述熱交換介質(zhì)可包括乙二醇或丙二醇中的至少一個。所述多個電池單元可包括在與所述底表面相反的相應(yīng)側(cè)部處的端子。所述熱交換構(gòu)件的所述上表面可接觸所述多個電池單元的所述底表面。所述電池模塊可被構(gòu)造用于驅(qū)動電動車輛或混合電動車輛的馬達。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種電池模塊包括：彼此電連接的多個電池單元；和提供在所述電池單元的底表面處的熱交換構(gòu)件，其中至少一個槽被形成在所述熱交換構(gòu)件的接觸所述多個電池單元的所述底表面的表面上。所述電池單元的所述底表面可提供為與蓋板相反，蓋板上端子部分，并且所述熱交換構(gòu)件可提供為支撐所述電池單元的所述底表面。所述槽可形成為在電池單元之間從一側(cè)到另一側(cè)向下傾斜，從而冷凝水通過所述槽被排放。所述槽可分別形成在所述電池單元之間或可分別形成在一定數(shù)量（例如，每預(yù)訂數(shù)量）的電池單元之間。替代地，對于每個電池單元可形成一個槽。入口可被提供在熱交換構(gòu)件的一側(cè)處，出口可被提供在熱交換構(gòu)件的另一側(cè)處，熱交換介質(zhì)通過該入口在熱交換構(gòu)件中流動，熱交換介質(zhì)通過該出口被從熱交換構(gòu)件排放。所述槽可形成為從所述入口的一側(cè)到所述出口的一側(cè)向下傾斜。所述槽在所述出口的一側(cè)處的傾斜高度可形成為所述熱交換構(gòu)件的高度的30%至60%。作為制冷劑的所述熱交換介質(zhì)可包括乙二醇和丙二醇中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的各實施例的一個方面，當(dāng)電池模塊受熱時，電池模塊能夠容易地將在熱交換構(gòu)件的接觸電池模塊的表面上產(chǎn)生的冷凝水排放到其外部，從而能保持電池單元之間的絕緣性能并能防止或基本防止電池單元之間的短路。因此，根據(jù)本發(fā)明的各實施例的電池模塊能應(yīng)用作為用于驅(qū)使混合動力車輛或電動車輛的馬達驅(qū)動動力源。附圖說明附圖與說明書一起例示本發(fā)明的示例性實施例，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理和各方面。圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電池模塊的透視圖。圖2A為根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖1的電池模塊的熱交換構(gòu)件的透視圖。圖2B為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊的熱交換構(gòu)件的透視圖。圖3A為圖1的電池模塊從第一側(cè)觀察的側(cè)視圖。圖3B為圖1的電池模塊從與圖3A的第一側(cè)相反的第二側(cè)觀察的側(cè)視圖。圖3C為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊的側(cè)視圖。圖4為圖1的電池模塊沿線A-A截取的剖視圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊的透視圖。具體實施方式在下面的詳細描述中，簡單通過例示的方式，已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的某些示例性實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到，描述的實施例可被以各種不同的方式修改，而全部不偏離本發(fā)明的精神或范圍。因此，附圖和描述將被認(rèn)為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。另外，當(dāng)一個元件被提及為在另一元件“上”時，它能夠直接在另一元件上，或者間接在另一元件上而一個或多個中間元件介于它們之間。同樣，當(dāng)一個元件被提及為“連接到”另一元件時，它能夠直接連接到另一元件，或者間接連接到另一元件而一個或多個中間元件介于它們之間。在下文中，相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件。在附圖中，為了清楚起見，層或部件的厚度或尺寸可能被夸大而不一定被按比例繪制。圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的電池模塊的透視圖。參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的電池模塊20包括彼此電連接的多個電池單元10和提供在電池單元10的底表面10a（見圖4）處的熱交換構(gòu)件100。至少一個槽110被形成在熱交換構(gòu)件100的接觸多個電池單元10的底表面10a的表面上。在一個實施例中，該表面為熱交換構(gòu)件100的上表面。在一個實施例中，形成在熱交換構(gòu)件100中的槽110被形成為在電池單元10之間從一側(cè)到另一側(cè)向下傾斜。在一個實施例中，電池單元10的底表面被提供為與提供有電池單元10的端子部分11和12的蓋板14相反。在一個實施例中，熱交換構(gòu)件100支撐電池單元10的底表面10a。在一個實施例中，入口130被提供在熱交換構(gòu)件100的一側(cè)處，出口140被提供在熱交換構(gòu)件100的另一側(cè)處，熱交換介質(zhì)通過該入口130流入熱交換構(gòu)件100中，熱交換介質(zhì)通過該出口140從熱交換構(gòu)件100排放。雖然附圖中未顯示，但是在熱交換構(gòu)件100的內(nèi)部中形成流動通路，熱交換介質(zhì)能沿該流動通路移動。在一個實施例中，熱交換介質(zhì)可包括乙二醇和丙二醇中的至少一個作為制冷劑。當(dāng)打算將電池單元10冷卻時，比電池單元10冷的熱交換介質(zhì)被供應(yīng)到接觸電池單元10的熱交換構(gòu)件100。當(dāng)打算將電池單元10加熱時，比電池單元10熱的熱交換介質(zhì)被供應(yīng)到接觸電池單元10的熱交換構(gòu)件100。在這種情況下，電池單元10的溫度由于比電池單元10熱的熱交換介質(zhì)而被增加。然而，當(dāng)電池單元10被加熱時，電池單元10的溫度比熱交換介質(zhì)的溫度低，因此，在熱交換構(gòu)件100的接觸電池單元10的表面上可產(chǎn)生冷凝水。如上所述產(chǎn)生的冷凝水降低了電池單元10之間的絕緣性能，并且電池單元10之間可能發(fā)生短路。因此，在根據(jù)本發(fā)明的一實施例的熱交換構(gòu)件100中，槽110被形成，使得在熱交換構(gòu)件100的接觸電池單元10的表面上產(chǎn)生的冷凝水能容易地排放。在一個實施例中，槽110被分別形成在電池單元10之間，使得在熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生的冷凝水能從熱交換構(gòu)件100容易地排放。這樣，根據(jù)本發(fā)明的各實施例的電池模塊可作為用于驅(qū)使混合車輛或電動車輛的馬達驅(qū)動動力源。下面進一步描述根據(jù)本發(fā)明的一實施例的電池模塊20。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電池模塊20具有構(gòu)造：多個電池單元10沿一個方向布置，并且每個電池單元10具有蓋板14，蓋板14被提供有形成在該蓋板14的頂表面上的端子部分11和12。每個電池單元10具有被提供為與蓋板14相反的底表面10a（見圖4），并且熱交換構(gòu)件100可提供為支撐電池單元10的底表面。電池單元10可包括具有一個敞開側(cè)的電池殼體和容納在電池殼體中的電極組件和電解質(zhì)。電極組件和電解質(zhì)通過它們之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量，電池殼體的敞開側(cè)由蓋板14密封。蓋板14可提供有端子部分11和12以及排氣部分13。端子部分11和12可為彼此具有不同極性的正電極端子11和負電極端子12。排氣部分13為電池單元10的安全排氣部并用作通路，電池單元10的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體通過該通路被排放到電池單元10的外部。相鄰的電池單元10的正電極端子11和負電極端子12可通過匯流條15彼此電連接，并且匯流條15可利用諸如螺母16的構(gòu)件被固定到正電極端子11和負電極端子12。在一個實施例中，多個電池單元10沿一個方向?qū)R，一個或多個板18和19可用于固定電池單元10的對齊狀態(tài)。板18和19可包括面向電池單元的寬表面的一對端板18和連接到端板18以與電池單元10的側(cè)表面相鄰的一對側(cè)板19。板18和19被用于固定多個電池單元10，并可根據(jù)電池模塊20的設(shè)計進行各種修改。圖2A為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的熱交換構(gòu)件100的透視圖。參見圖2A，根據(jù)一個示例的熱交換構(gòu)件100被提供為支撐電池單元10的底表面10a（見圖1和圖4），并可形成為具有厚度（例如，預(yù)定厚度）的板的形狀。在一個實施例中，熱交換構(gòu)件100通常用于控制從電池單元10產(chǎn)生的熱量。雖然附圖中未顯示，流動通路被提供在熱交換構(gòu)件100中，熱交換介質(zhì)沿該流動通路在熱交換構(gòu)件中流動（見圖1），從而熱交換構(gòu)件100能與電池單元10執(zhí)行熱交換。當(dāng)熱交換介質(zhì)的溫度高時，在熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生冷凝水。至少一個槽110形成在熱交換構(gòu)件100上，從而冷凝水從槽110被排放到熱交換構(gòu)件100的外部。在一個實施例中，槽110被形成為在電池單元10之間從一側(cè)到另一側(cè)向下傾斜。在一個實施例中，槽110被分別形成在電池單元10之間。也就是，在一個實施例中，槽110在與電池單元10中的相鄰電池單元的面向所述一個方向的面對應(yīng)的相應(yīng)位置處從第一側(cè)延伸到第二側(cè)。在一個實施例中，例如，九個槽110可形成在具有八個電池單元10的電池模塊20的熱交換構(gòu)件100的表面中。在一個實施例中，入口130被提供在熱交換構(gòu)件100的一側(cè)處，出口140被提供在熱交換構(gòu)件100的另一側(cè)處，熱交換介質(zhì)通過該入口130流入熱交換構(gòu)件100中，熱交換介質(zhì)通過該出口140從熱交換構(gòu)件100排放。在一個實施例中，槽110可形成為從入口130側(cè)到出口140側(cè)向下傾斜。在一個實施例中，槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度h1（即，從熱交換構(gòu)件100的接觸電池單元10的底表面10a的表面開始的深度）可形成為熱交換構(gòu)件100的高度h2的30%至60%。如果槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度h1被形成為小于熱交換構(gòu)件100的高度h2的30%，則不能形成足夠傾斜的表面，因此，在熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生的冷凝水更難于排放。如果槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度h1被形成為超過熱交換構(gòu)件100的高度h2的60%，則熱交換構(gòu)件100不能確保形成在熱交換構(gòu)件100中的流動通路（熱交換介質(zhì)在熱交換構(gòu)件100中沿該流動通路流動）的足夠空間。因此，在一個實施例中，槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度h1被形成為熱交換構(gòu)件100的高度h2的30%至60%。圖2B為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊的熱交換構(gòu)件100’的透視圖。參見圖2B，在根據(jù)一個實施例的熱交換構(gòu)件100’中，一個或多個槽110’被形成為類似于上面關(guān)于熱交換構(gòu)件100描述的槽110。在熱交換構(gòu)件100’中，入口130和出口140均被提供在熱交換構(gòu)件100’的第一端處，熱交換介質(zhì)通過該入口130流入熱交換構(gòu)件100’中，熱交換介質(zhì)通過該出口140從熱交換構(gòu)件100’排放，該一個或多個槽110’被形成為從第一端到熱交換構(gòu)件100’的與第一端相反的另一端向下傾斜。圖3A為電池模塊20從第一側(cè)觀察的側(cè)視圖。圖3B為電池模塊20從與圖3A的第一側(cè)相反的第二側(cè)觀察的側(cè)視圖。參見圖3A和圖3B，在一個實施例中，形成在熱交換構(gòu)件100的接觸電池單元10的底表面10a的表面中的槽110（見圖4）從電池單元10的形成入口130（見圖3A）的一側(cè)不可見。也就是，在一個實施例中，槽110在形成入口130的一側(cè)處不具有從熱交換構(gòu)件100的接觸電池單元10的底表面10a的表面開始的深度。具有深度（例如，預(yù)定深度）的槽110在電池單元10的形成出口140（見圖3B）的一側(cè)可見。在一個實施例中，槽110被形成為在電池單元10之間從一側(cè)到另一側(cè)向下傾斜，熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生的冷凝水能通過槽110被容易地排放。在一個實施例中，槽110的傾斜表面可形成為從入口130側(cè)到出口140側(cè)向下傾斜，冷凝水被排放到熱交換構(gòu)件100的外部所通過的槽110的端部可連接到出口140。因此，電池模塊20可具有使在熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生的冷凝水通過出口140被排放到熱交換構(gòu)件100的外部的結(jié)構(gòu)。在一個實施例中，槽110被形成在各個電池單元10之間，從而在熱交換構(gòu)件100的接觸電池單元10的底表面10a的表面上產(chǎn)生的冷凝水能容易地排放到熱交換構(gòu)件100的外部。在一個實施例中，電池單元10沿第一方向布置，并且槽110沿基本垂直于第一方向的長度方向從熱交換構(gòu)件100的第一側(cè)延伸到熱交換構(gòu)件100的第二側(cè)并沿該長度方向向下傾斜。在一個實施例中，槽110中的一個槽在與一對端板18中的一個端板的面對應(yīng)并且與多個電池單元10中的與所述一個端板相鄰的電池單元的相對面對應(yīng)的位置處從第一側(cè)延伸到第二側(cè)。圖3C為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊20’的側(cè)視圖。在一個實施例中，電池模塊20’包括上述關(guān)于圖2B描述的熱交換構(gòu)件100’。在電池模塊20’中，電池單元10沿第一方向布置，槽110’沿第一方向從熱交換構(gòu)件100’的第一側(cè)延伸到熱交換構(gòu)件100’的第二側(cè)并沿第一方向向下傾斜。圖4為沿圖1的線A-A截取的電池模塊20的剖視圖。參見圖4，在一個實施例中，槽110被形成為在電池單元10之間從一側(cè)到另一側(cè)向下傾斜，從而冷凝水通過槽110能容易地排放到熱交換構(gòu)件100的外部。在一個實施例中，入口130形成在電池單元10之間的一端處，出口140形成在電池單元10之間的另一端處。因此，在熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生的冷凝水能容易地排放到出口140的外部。在一個實施例中，槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度h1可形成為熱交換構(gòu)件100的高度h2的30%至60%。如果槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度被形成為小于熱交換構(gòu)件100的高度的30%，則不能形成足夠傾斜的表面，因此，在熱交換構(gòu)件100的表面上產(chǎn)生的冷凝水難于排放。如果槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度被形成為超過熱交換構(gòu)件100的高度的60%，則熱交換構(gòu)件100不能確保形成在熱交換構(gòu)件100中的流動通路（熱交換介質(zhì)在熱交換構(gòu)件100中沿該流動通路流動）的足夠空間。因此，在一個實施例中，槽110在出口140側(cè)處的傾斜高度h1（見圖2A）被形成為熱交換構(gòu)件100的高度h2（見圖2A）的30%至60%。圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊的透視圖。參見圖5，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電池模塊20”包括彼此電連接的多個電池單元10和提供在電池單元10的底表面處的熱交換構(gòu)件200。至少一個槽210被形成在熱交換構(gòu)件200的接觸多個電池單元10的底表面10a（見圖4）的表面上。在一個實施例中，槽210被形成為在電池單元10之間從一側(cè)到另一側(cè)向下傾斜，從而在熱交換構(gòu)件200的表面上產(chǎn)生的冷凝水通過槽210能容易地排放到熱交換構(gòu)件200的外部。槽210可分別以多個（例如每預(yù)訂數(shù)量的）電池單元10的間隔形成。在一個實施例中，如圖5中所示，槽210分別以每兩個電池單元10的間隔形成。也就是，槽210能處于與電池單元10中的成對相鄰電池單元的相對面對應(yīng)的相應(yīng)位置處。在這種情況下，在熱交換構(gòu)件200的接觸電池單元10的沒有形成槽210的底表面的表面上產(chǎn)生的冷凝水可通過形成在一對相鄰的電池單元10之間的槽210排放。在一個實施例中，入口230被提供在熱交換構(gòu)件200的一側(cè)處，出口240被提供在熱交換構(gòu)件200的另一側(cè)處，熱交換介質(zhì)通過該入口230流入熱交換構(gòu)件200中，熱交換介質(zhì)通過該出口240從熱交換構(gòu)件200排放。在一個實施例中，槽210的端部可連接到出口240。因此，冷凝水能通過出口240排放。在本發(fā)明的各實施例中，已經(jīng)描述了槽被分別形成在電池單元之間或每兩個電池單元之間。然而，槽的形狀和數(shù)量不限于本發(fā)明的另外的實施例。例如，在另一實施例中，對于每個模塊，可形成一個槽。雖然已經(jīng)結(jié)合某些示例性實施例描述了本發(fā)明，但是將理解本發(fā)明不限于公開的實施例，而是相反，旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求書及其等同物的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。