電池組的制作方法
【專利摘要】一種電池組包括：多個(gè)電池模塊（10）；至少一個(gè)空間，所述空間形成在彼此相鄰的電池模塊（10）之間，并且用作熱載體流過的流路；和多個(gè)突起（16），所述突起朝向所述空間的內(nèi)側(cè)突出，并且配置在彼此對(duì)向并限定出所述空間的對(duì)向表面的表面上。配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起（16）和配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起（16）配置在跨所述空間彼此對(duì)向的位置。
【專利說明】電池組【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括多個(gè)電池模塊的電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，已知例如通過將多個(gè)電池模塊電連接在一起以形成組合電池來構(gòu)成電池組以獲得更高的輸出電壓等。此外，構(gòu)成組合電池的電池模塊均可由一個(gè)單電池或由多個(gè)單電池(亦即，構(gòu)成該組合電池的電池模塊均可形成為由多個(gè)單電池構(gòu)成的組合電池)形成。
[0003]例如，具有例如從被用作用于諸如電話和手提電腦之類的小型電子設(shè)備的電源的具有小容量的結(jié)構(gòu)到被用作用于混合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛等的驅(qū)動(dòng)裝置的電源的具有大容量的結(jié)構(gòu)的多種多樣的結(jié)構(gòu)的此類電池組被廣泛使用。
[0004]已知重要的是在使用期間有效地放出這些電池組中產(chǎn)生的熱。特別地，在使用二次電池作為形成電池組的單電池的情況下，非常重要的是在充放電時(shí)有效地放熱。
[0005]因此，在該【技術(shù)領(lǐng)域】中，已提出通過例如如日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2006-093144( JP2006-093144 A)中所述在構(gòu)成二次電池組的二次電池的殼體的表面上設(shè)置沿冷卻空氣流動(dòng)的方向延伸的肋以便形成冷卻空氣能夠在二次電池之間流過的通道或者如日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2006-012847 (JP 2006-012847 A)中所述在配置在構(gòu)成二次電池組的單電池之間的分隔壁的表面上設(shè)置突起以便形成冷卻空氣能夠在單電池之間流過的流路來提高二次電池組的散熱效率。
[0006]如上所述，在該【技術(shù)領(lǐng)域】中，已提出通過在構(gòu)成二次電池組的多個(gè)單電池的殼體的表面上設(shè)置沿冷卻空氣流 動(dòng)的方向延伸的肋或通過在配置在單電池之間的分隔壁的表面上設(shè)置突起，通過形成用于使冷卻空氣在單電池之間流動(dòng)的空間來提高二次電池組的散熱效率。
[0007]然而，簡(jiǎn)單地在構(gòu)成二次電池組的多個(gè)單電池的殼體的表面上形成沿冷卻空氣流動(dòng)的方向延伸的肋引起空氣僅單調(diào)地通過冷卻空間，因此無法獲得充分的冷卻效果。此外，當(dāng)在配置在單電池之間的分隔壁的表面上設(shè)置有突起時(shí)，冷卻空間內(nèi)的空氣流被擾動(dòng)，這確實(shí)在一定程度上改善了冷卻效果。然而，在被用作用于混合動(dòng)力車輛或電動(dòng)車輛等的驅(qū)動(dòng)裝置的電源的大容量電池組中，在充放電期間放出的熱量大，因此要求冷卻效率的更進(jìn)一步的改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明因而提供了一種包括多個(gè)電池模塊的電池組，該電池組通過實(shí)現(xiàn)效率更高的熱交換(冷卻或加熱)來更有效地調(diào)節(jié)電池模塊的溫度。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種電池組，所述電池組包括:多個(gè)電池模塊；至少一個(gè)空間，所述空間形成在彼此相鄰的所述電池模塊之間，并且用作熱載體流過的流路；和多個(gè)突起，所述突起朝向所述空間的內(nèi)側(cè)突出，并且配置在彼此對(duì)向并限定出所述空間的對(duì)向表面的表面上。配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起和配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起配置在跨所述空間彼此對(duì)向的位置。
[0010]對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的該方面的電池組，在包括多個(gè)電池模塊的電池組中，通過在形成在相鄰的電池模塊之間的熱載體流路的內(nèi)側(cè)配置多個(gè)突起并使突起的形狀和配置構(gòu)造成滿足特定條件，可以實(shí)現(xiàn)更高的熱傳遞效率，并因而更有效地調(diào)節(jié)電池模塊的溫度。
[0011]此外，在根據(jù)該結(jié)構(gòu)的電池組中，所述突起可在從所述突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向。
[0012]此外，在根據(jù)該結(jié)構(gòu)的電池組中，所述突起的所述縱向方向可相對(duì)于所述空間中所述熱載體的流動(dòng)方向傾斜，所述流動(dòng)方向是不考慮由于所述突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向。
[0013]此外，在根據(jù)該結(jié)構(gòu)的電池組中，配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向可相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向在與配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向傾斜的方向相同的方向上傾斜。
[0014]此外，在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電池組中，配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向可相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向在與配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向傾斜的方向相反的方向上傾斜。
[0015]此外，在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電池組中，所述空間可由配置在彼此相鄰的所述電池模塊之間的分隔部件分隔成多個(gè)區(qū)域。
[0016]此外，在根據(jù)該結(jié)構(gòu)的電池組,所述突起可在從所述突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向；并且所述突起在所述縱向方向上的至少一個(gè)端部可與所述分隔部件接觸。
[0017]此外，在根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電池組中，所述分隔部件可以是朝向所述空間的內(nèi)側(cè)突出并且配置在所述對(duì)向表面中的至少一個(gè)表面上的肋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面將參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0019]圖1A至IC是示出了在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電池組中與正交于配置在形成在相鄰電池模塊之間的熱載體流路的內(nèi)側(cè)的突起的縱向方向的平面對(duì)應(yīng)的截面形狀的示例的模式圖；
[0020]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池組的外部的模式圖；
[0021]圖3是示出了形成圖2所示的電池組的電池模塊的模式圖；
[0022]圖4是示出了由配置在圖3所示的電池模塊的主平面上的多個(gè)肋分隔成多個(gè)區(qū)域的熱載體流路的結(jié)構(gòu)的模式圖；
[0023]圖5A和5B是示出了用于分析配置在電池組的熱載體流路中的突起對(duì)熱傳遞效率的影響的根據(jù)本發(fā)明的示例的模型的結(jié)構(gòu)的模式圖；
[0024]圖6A至6C是示出了用于分析配置在電池組的熱載體流路中的突起對(duì)熱傳遞效率的影響的根據(jù)對(duì)比示例的模型的結(jié)構(gòu)的模式圖；[0025]圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例和對(duì)比示例的各種分析模型中等價(jià)傳熱系數(shù)與熱載體流量之間的關(guān)系的圖表；
[0026]圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例和對(duì)比示例的各種分析模型中壓力損失與熱載體流量之間的關(guān)系的圖表；
[0027]圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例和對(duì)比示例的各種分析模型中等價(jià)傳熱系數(shù)與壓力損失之間的關(guān)系的圖表；
[0028]圖1OA和IOB是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例的分析模型中流路內(nèi)的熱載體流的模式圖；以及
[0029]圖1OC是示出了根據(jù)對(duì)比示例的分析模型中流路內(nèi)的熱載體流的模式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如上所述，本發(fā)明提供了一種包括多個(gè)電池模塊的電池組，該電池組通過實(shí)現(xiàn)更高的熱傳遞效率來更有效地調(diào)節(jié)電池模塊的溫度。
[0031]通過認(rèn)真研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在包括多個(gè)電池模塊的電池組中，通過在形成在相鄰的電池模塊之間的熱載體流路的內(nèi)側(cè)配置多個(gè)突起并使突起的形狀和配置構(gòu)造成滿足特定條件，可以實(shí)現(xiàn)更高的熱傳遞效率，并因而更有效地調(diào)節(jié)電池模塊的溫度。正是該發(fā)現(xiàn)指引發(fā)明人想到本發(fā)明。
[0032]亦即，根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的電池組包括:多個(gè)電池模塊；至少一個(gè)空間，所述空間形成在彼此相鄰的所述電池模塊之間，并且用作熱載體流過的流路；和多個(gè)突起，所述突起朝向所述空間的內(nèi)側(cè)突出，并且配置在彼此對(duì)向并限定出所述空間的對(duì)向表面的表面上。配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起和配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起配置在跨所述空間彼此對(duì)向的位置。
[0033]如上所述，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組包括多個(gè)電池模塊。這些電池模塊可采用多種方式電連接在一起，取決于需要由根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組供給的電壓和容量。例如，要獲得更高電壓，可將多個(gè)電池模塊串聯(lián)連接在一起，而要獲得更大的容量，可將多個(gè)電池模塊并聯(lián)連接在一起。此外，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組還可包括串聯(lián)連接在一起的多個(gè)電池模塊和并聯(lián)連接在一起的多個(gè)電池模塊。
[0034]另外，構(gòu)成根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的電池模塊可以由一個(gè)單電池或多個(gè)單電池構(gòu)成。亦即，構(gòu)成根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的各電池模塊可形成為由多個(gè)單電池構(gòu)成的組合電池。
[0035]此外，如上所述，本發(fā)明提供了一種包括多個(gè)電池模塊的電池組，該電池組通過實(shí)現(xiàn)更高的熱傳遞效率來更有效地調(diào)節(jié)電池模塊的溫度。另外，當(dāng)使用二次電池作為構(gòu)成該電池組的單電池時(shí)，例如，在充放電期間的發(fā)熱量大，因此非常重要的是有效地冷卻該電池。因此，特別希望將根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于使用二次電池作為構(gòu)成電池組的單電池的電池組。
[0036]該二次電池的一些可能的示例為鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池、鎳金屬氫化物二次電池和鎳鎘二次電池等。此外，代替二次電池，也可使用電容器作為構(gòu)成電池組的單電池。
[0037]然而，在以上說明中，不應(yīng)當(dāng)解釋成根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)所適用的對(duì)象局限于使用二次電池作為構(gòu)成電池組的單電池的電池組。亦即，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也可適用于使用一次電池作為構(gòu)成電池組的單電池的電池組。
[0038]該一次電池的一些可能的示例為干電池(例如錳干電池、堿錳干電池、氫氧干電池、鎳干電池和鎳錳干電池等)、氧化銀電池和鋰電池(例如二氧化錳鋰電池和硫化鐵鋰電池等)。
[0039]如上所述，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，在相鄰的電池模塊之間形成有用作用于調(diào)節(jié)電池模塊的溫度的熱載體流過的流路的至少一個(gè)空間。例如，該空間可由設(shè)置在相鄰的電池模塊的周緣部分上的部件(即，周緣部件)如分隔壁(肋)和相鄰的電池模塊的外表面等限定。此外，例如，以此方式限定出的空間也可由設(shè)置在相鄰的電池模塊之間的另一個(gè)部件(分隔部件)分隔成多個(gè)區(qū)域。亦即，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，用作熱載體流過的流路的空間的數(shù)量、形狀和配置并未被特別限制，只要熱載體能夠流過該空間。因此，與該電池組的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的多種多樣的結(jié)構(gòu)是可能的。
[0040]從散熱效率的角度來看，限定出用作熱載體流過的流路的空間的部件的材料優(yōu)選是導(dǎo)熱率良好的材料(例如，諸如鋁之類的金屬)。然而，例如，也可使用諸如塑料之類的樹月旨。類似地，例如，限定出用作熱載體流過的流路的空間的電池模塊的外表面也可由諸如鋁之類的金屬或諸如塑料之類的樹脂形成。電池模塊的外表面也可與電池模塊成一體?；蛘?，在電池模塊的外表面上可配置有單獨(dú)的部件(外部部件)，并且該外部部件可連同相鄰的電池模塊的周緣部或設(shè)置在相鄰的電池模塊之間的分隔部件或周緣部件一起限定出用作熱載體流過的流路的空間。
[0041]此外，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，在彼此對(duì)向并限定出所述空間的表面(即，限定表面)的表面(即，對(duì)向表面)上配置有朝向用作如上所述限定出并且熱載體流過的流路的至少一個(gè)空間的內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)突起。
[0042]上述對(duì)向表面指例如以下中的任意一者或其組合:i)將用作熱載體流過的流路的空間夾在中間的相鄰的電池模塊的跨所述空間彼此對(duì)向的外表面；ii)配置在所述外表面上的外部部件的跨所述空間彼此對(duì)向的表面；iii)設(shè)置在將用作熱載體流過的流路的空間夾在中間的相鄰的電池模塊的周緣部上的周緣部件的跨所述空間彼此對(duì)向的表面；iv)設(shè)置在將用作熱載體流過的空間夾在中間的相鄰的電池模塊之間的分隔部件的跨所述空間彼此對(duì)向的表面；或V)包括設(shè)置在將所述空間夾在中間的相鄰的電池模塊的周緣部上的周緣部件的面向所述空間的內(nèi)側(cè)的表面和與所述周緣部件相鄰的分隔部件的面向周緣部件的表面的一組表面(僅在所述空間被分隔的情況下)。
[0043]調(diào)節(jié)根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的溫度的熱載體可從在該【技術(shù)領(lǐng)域】中被用作熱載體的多種流體適當(dāng)選擇。該熱載體的具體示例可包括例如空氣、水、油(例如，娃油等)、丙酮、鹽水、氨和二氧化碳。此外，熱載體的溫度可以在熱載體被導(dǎo)入流路中以調(diào)節(jié)根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的溫度之前被調(diào)節(jié)成處在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。在各種熱載體之中，例如，考慮到空氣易于處理并且廉價(jià)等，優(yōu)選使用空氣。
[0044]如上所述，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的一個(gè)特征在于，配置在彼此對(duì)向的表面(即,對(duì)向表面)中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起和配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起配置在跨用作熱載體流過的流路的空間彼此對(duì)向的位置。換言之，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中,在一對(duì)對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的與配置在該對(duì)對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的突起的位置對(duì)應(yīng)的位置也配置有突起。亦即，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，在對(duì)向表面(即，在彼此對(duì)向并限定出所述空間的一對(duì)表面上)的相同位置配置有突起。
[0045]在如上所述在對(duì)向表面上存在彼此對(duì)向的突起的位置，用作用于調(diào)節(jié)根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的溫度的熱載體流過的流路的空間比在不存在突起的位置處窄。結(jié)果，在對(duì)向表面上存在彼此對(duì)向的突起的位置處，在對(duì)向的突起之間流動(dòng)的熱載體的流速較快并且熱載體以復(fù)雜運(yùn)動(dòng)例如越過和/或環(huán)繞突起流動(dòng)，并且結(jié)果，與不存在突起的位置處相比，能夠更有效地?cái)_動(dòng)熱載體流。因而，促進(jìn)了熱載體中的擾動(dòng)，從而在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中能夠?qū)崿F(xiàn)更高的熱傳遞效率。
[0046]在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，突起配置在對(duì)向表面上的相同位置。然而，本說明書并不排除在對(duì)向表面的一部分中存在例如由于諸如電池組或構(gòu)成電池組的電池模塊的設(shè)計(jì)規(guī)格之類的事情而在對(duì)向表面上的相同位置不存在突起的區(qū)域。
[0047]配置在對(duì)向表面上的多個(gè)突起的頻度和形狀能夠根據(jù)諸如熱載體流過的流路(即，用作流路的空間)的尺寸(例如，與正交于熱載體流動(dòng)的方向的平面對(duì)應(yīng)的截面積)以及熱載體的粘度和流速等各種條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。如果配置在對(duì)向表面上的多個(gè)突起的頻度不充分，則熱載體在其流過流路時(shí)不會(huì)容易地撞擊突起，因此不會(huì)容易地產(chǎn)生熱載體中的擾動(dòng)，這是不希望的。另一方面，如果配置在對(duì)向表面上的多個(gè)突起的頻度過高，則熱載體將過度撞擊突起，因此壓力損失將變得過大。因此，為了確保熱載體的流速并維持熱傳遞效率，必須增強(qiáng)用于將熱載體送入流路中的裝置(例如，當(dāng)熱載體是空氣時(shí)為鼓風(fēng)機(jī)等)的能力，這將引起電池組的尺寸加大和成本上升并且因此是不希望的。
[0048]此外，對(duì)于配置在對(duì)向表面上的多個(gè)突起的高度，同樣存在與諸如熱載體流過的流路的截面積以及熱載體的粘度和流速等各種條件對(duì)應(yīng)的適當(dāng)范圍。例如，當(dāng)使用空氣作為熱載體時(shí)，各突起的高度(例如，在配置有突起的對(duì)向表面的法線的方向上突起的尺寸)優(yōu)選等于或大于對(duì)向表面之間的距離的11%且小于該距離的44%，并且更優(yōu)選等于或大于對(duì)向表面之間的距離的15%且小于該距離的40%。如果突起的高度小于所述距離的11%，則作為熱載體的空氣在空氣流過流路時(shí)不會(huì)容易地撞擊突起且提高在對(duì)向突起之間流動(dòng)的空氣的流速的效果也將減弱，并且結(jié)果，空氣中不易產(chǎn)生擾動(dòng)，這使得難以實(shí)現(xiàn)充分的熱傳遞效率并且因而是不希望的。另一方面，如果突起的高度等于或大于所述距離的44%，則空氣將過度撞擊突起且對(duì)向突起之間的空間將變得過于狹窄，并且結(jié)果，壓力損失將變得過大。因此，為了確保熱載體的流速并維持熱傳遞效率，必須增強(qiáng)用于將熱載體送入流路中的設(shè)備(例如，鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇)的能力，這是不希望的。
[0049]此外，配置在對(duì)向表面上的突起可以與限定出用作熱載體流過的流路的至少一個(gè)空間的表面(即，限定表面)之中不同于配置有突起的表面(即，對(duì)向表面)的表面接觸。例如，配置在對(duì)向表面上的突起的側(cè)面的一個(gè)或多個(gè)部分可以與設(shè)置在相鄰的電池模塊的周緣部分上的周緣部件和/或?qū)⑿纬稍谙噜彽碾姵啬K之間的空間分隔成多個(gè)區(qū)域的分隔部件接觸。相反，配置在對(duì)向表面上的突起可以不與限定出用作熱載體流過的流路的至少一個(gè)空間的表面(即，限定表面)之中不同于配置有突起的表面(即，對(duì)向表面)的表面接觸。
[0050]在根據(jù)示例性實(shí)施例的電池組中，如上所述，當(dāng)用于調(diào)節(jié)電池模塊的溫度的熱載體流過流路時(shí)，熱載體撞擊這些突起，從而形成擾動(dòng)，并且熱載體流過跨用作用于熱載體的流路的空間彼此面對(duì)地配置在對(duì)向表面上的突起之間的相對(duì)狹窄的空間，使得熱載體的流速局部地升高。結(jié)果，提高了與熱載體對(duì)應(yīng)的熱傳遞效率。用作用于熱載體的流路的空間中配置在對(duì)向表面上的突起的形狀未被特別限制。例如，可配置具有各種形狀的突起，例如半球形、圓錐形、圓柱形、角錐形或角柱形的突起。
[0051]通過認(rèn)真研究,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),希望在從突出方向看時(shí)突起的尺寸取決于該方向而有所不同，以便進(jìn)一步提高用作用于熱載體的流路的空間中配置在對(duì)向表面上的突起的上述作用。這里，用語“突起在從突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向”指對(duì)向表面上的突起具有縱向方向，即，在指定方向上呈長(zhǎng)形(例如，長(zhǎng)方形、菱形、平行四邊形、三角形或橢圓形等）。
[0052]如上所述，用作用于熱載體的流路的空間中配置在對(duì)向表面上的突起在從突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向。因此，突起與流過用作流路的空間的熱載體之間的接觸面積增加。此外，用作熱載體流過的流路的空間狹窄的區(qū)域增加。結(jié)果，熱載體中能夠更積極地形成擾動(dòng)。
[0053]因此，根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的電池組是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的電池組，其中突起在從突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向。
[0054]在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，如上所述，用作用于熱載體的流路的空間中配置在對(duì)向表面上的突起在從突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向。因此，突起與流過用作流路的空間的熱載體之間的接觸面積增加。此外，用作熱載體流過的流路的空間狹窄的區(qū)域增加，并且流過用作流路的空間的熱載體的流速改變的區(qū)域也增加。結(jié)果，熱載體中能夠更積極地形成擾動(dòng)，因此能實(shí)現(xiàn)更高的熱傳遞效率。
[0055]如上所述，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，用作用于熱載體的流路的空間中配置在對(duì)向表面上的突起在從突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向。亦即，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中的突起在對(duì)向表面上具有縱向方向。更具體地，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中的突起的對(duì)向表面在指定方向上呈長(zhǎng)形(例如，長(zhǎng)方形、菱形、平行四邊形、三角形或捕圓形等)。
[0056]亦即，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中的突起也可具有例如以諸如三角柱或四角柱之類的角柱的表面為底面的配置在對(duì)向表面上的形狀。此外，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中的突起可具有例如以已由包括將頂面的中心與底面的中心連接的線(中心線)的平面一分為二的圓柱的分割面為底面的配置在對(duì)向表面上的形狀。此外，根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中的突起可具有例如以已由包括球體的旋轉(zhuǎn)軸線的平面一分為二的球體的分割面為底面的配置在對(duì)向表面上的形狀。
[0057]因此，該示例性實(shí)施例的電池組中的突起的與正交于突起的縱向方向的平面對(duì)應(yīng)的截面的形狀可以是各種形狀中的任意形狀，例如如圖1A所示的三角形、如圖1B所示的四邊形或如圖1C所示的半圓形。
[0058]當(dāng)用作用于熱載體的流路的空間中配置在對(duì)向表面上的突起在從突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向時(shí)，突起可在對(duì)向表面上配置成使得突起的縱向方向正交于用作用于熱載體的流路的空間中熱載體流動(dòng)的方向。這種情況下，流過用作流路的空間的熱載體撞擊突起的接觸面積顯著變大，并且用作熱載體流過的流路的空間狹窄的區(qū)域也大幅增加，因此熱載體中能更加積極地形成擾動(dòng)。
[0059]另一方面，當(dāng)突起在從突起的縱向方向看時(shí)具有縱向方向時(shí)，突起可在對(duì)向表面上配置成使得突起的縱向方向平行于用作用于熱載體的流路的空間中熱載體流動(dòng)的方向。這種情況下，熱載體將沿突起的縱向方向流動(dòng)。因此，與突起的縱向方向正交于熱載體流動(dòng)的方向的情況相比，熱載體的流速由于用作熱載體流過的流路的空間較狹窄而局部地升高的效果減弱，但能夠在抑制壓力損失增大的情況下增大熱載體流過用作流路的空間時(shí)突起與熱載體之間的接觸面積。
[0060]此外，當(dāng)突起在從突起的縱向方向看時(shí)具有縱向方向時(shí),突起可在對(duì)向表面上配置成使得突起的縱向方向相對(duì)于用作用于熱載體的流路的空間中熱載體流動(dòng)的方向傾斜。這種情況下，熱載體將沿突起的縱向方向局部地流動(dòng)。結(jié)果，熱載體中能更積極地形成擾動(dòng)。
[0061]因此，根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的電池組是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的電池組，其中突起的縱向方向相對(duì)于所述空間中熱載體的流動(dòng)方向傾斜，所述流動(dòng)方向是不考慮由于突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向。
[0062]在以上說明中，用語“由于突起的存在而引起的擾流”指由于用作熱載體流過的流路的空間中在對(duì)向表面上存在突起而引起的熱載體在突起附近的局部運(yùn)動(dòng)(例如，熱載體越過和/或環(huán)繞突起的運(yùn)動(dòng)，以及熱載體沿突起的表面的運(yùn)動(dòng)等)。因此，用語“所述空間中熱載體流動(dòng)的方向，亦即不考慮由于突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向”指當(dāng)用作熱載體流過的流路的空間中在對(duì)向表面上不存在突起時(shí)熱載體流動(dòng)的方向。
[0063]在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，如上所述，突起在對(duì)向表面上配置成使得突起的縱向方向相對(duì)于用作用于熱載體的流路的空間中熱載體流動(dòng)的方向傾斜。因此，除對(duì)于根據(jù)上述示例性實(shí)施例的電池模塊能預(yù)期到的在對(duì)向突起之間流動(dòng)的熱載體的流速升高以及熱載體以復(fù)雜運(yùn)動(dòng)例如越過和/或環(huán)繞突起流動(dòng)外，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，熱載體還沿突起的縱向方向移動(dòng)。結(jié)果，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，熱載體中能夠更加積極地形成擾動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高的熱傳遞效率。
[0064]對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向(B卩，不考慮由于突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向)的傾斜角度可根據(jù)諸如熱載體流過的流路(即，用作流路的空間)的尺寸(例如，與正交于熱載體流動(dòng)的方向的平面對(duì)應(yīng)的截面積)以及熱載體的粘度和流速等各種條件適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。隨著該傾斜角度變小(即，隨著對(duì)向表面上的突起的縱向方向和熱載體的流動(dòng)方向越接近于彼此平行)，不易向熱載體流附加如上所述在突起的縱向方向上的運(yùn)動(dòng)，因此形成熱載體中的擾動(dòng)的作用減小。另一方面，隨著該傾斜角度變大(即，隨著對(duì)向表面上的突起的縱向方向和熱載體的流動(dòng)方向越接近于彼此垂直)，熱載體撞擊突起的程度增大。
[0065]此外，對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向的傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的兩個(gè)表面上的所有突起而言都可以相同，或者所述傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的一個(gè)表面上的突起而言可以與對(duì)于配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的突起而言不同，或者所述傾斜方向?qū)τ诿總€(gè)突起而言都可以不同。換言之，通過配置在對(duì)向表面上的多個(gè)突起而附加于熱載體流的(沿對(duì)向表面上的突起的縱向方向)運(yùn)動(dòng)的方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面上的所有突起而言都可以相同，或者該運(yùn)動(dòng)方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的一個(gè)表面上的突起可以與對(duì)于配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的突起不同，或者該運(yùn)動(dòng)方向?qū)τ诿總€(gè)突起而言都可以不同。[0066]發(fā)明人通過認(rèn)真研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向(不考慮由于突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向)的傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的兩個(gè)表面上的所有突起而言都相同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)效率極高的熱交換。
[0067]亦即，根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施例的電池組是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的電池組，其中配置在對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向(即，不考慮由于突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向)在與配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向傾斜的方向相同的方向上傾斜。
[0068]在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，如上所述，對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向的傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的兩個(gè)表面上的所有突起而言都相同。因此，同樣進(jìn)一步增強(qiáng)地附加了熱載體沿突起的縱向方向的運(yùn)動(dòng)。結(jié)果，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，熱載體流中能夠更加顯著地形成擾動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)極高的熱傳遞效率。
[0069]然而，如上所述，當(dāng)對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向的傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的兩個(gè)表面上的所有突起而言都相同時(shí)，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，配置在對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起和配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起在相同方向上傾斜地配置在跨用作用于熱載體的流路的空間彼此對(duì)向的位置。因此，用作熱載體流過的流路的空間狹窄的區(qū)域大幅增加，并且結(jié)果，壓力損失可增大。
[0070]這種情況下，同樣，如上所述，為了確保熱載體的流速并維持熱傳遞效率，必須增強(qiáng)用于將熱載體送入流路中的裝置(例如，當(dāng)熱載體是空氣時(shí)為鼓風(fēng)機(jī)等)的能力。因此，發(fā)明人認(rèn)真進(jìn)行了研究以在維持與根據(jù)上述示例性實(shí)施例的電池組相當(dāng)?shù)臒醾鬟f效率的情況下實(shí)現(xiàn)更小的壓力損失。結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向的傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的一個(gè)表面上的突起而言與對(duì)于配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的突起而言相反時(shí)，可以在抑制壓力損失增大的情況下實(shí)現(xiàn)效率極高的熱交換。
[0071 ] 亦即，根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例的電池組是根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的電池組，其中配置在對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向(即，不考慮由于突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向)在與配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向傾斜的方向相反的方向上傾斜。
[0072]在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，如上所述，對(duì)向表面上的突起的縱向方向相對(duì)于熱載體的流動(dòng)方向的傾斜方向?qū)τ谂渲迷趯?duì)向表面中的一個(gè)表面上的突起與對(duì)于配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的突起相反。因此，熱載體沿突起的縱向方向的移動(dòng)對(duì)于配置在對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的突起與對(duì)于配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的突起沿相反的方向施加。結(jié)果，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，能夠向熱載體流施加扭轉(zhuǎn)。
[0073]同時(shí)，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，配置在對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起和配置在對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起在相反的方向上傾斜地配置在跨用作用于熱載體的流路的空間彼此對(duì)向的位置。因此，用作熱載體流過的流路的空間狹窄的區(qū)域比在配置在對(duì)向表面中的兩個(gè)表面上的突起在相同方向上傾斜時(shí)小。結(jié)果，也能夠進(jìn)一步減小壓力損失。
[0074]在多個(gè)電池模塊電連接在一起的電池組中，可能希望通過在形成在電池模塊之間的空間中配置另一個(gè)部件來將所述空間分隔成多個(gè)區(qū)域，以便例如提高構(gòu)成電池組的多個(gè)模塊之間的機(jī)械強(qiáng)度，或者提高流過形成在模塊之間的空間的熱載體與電池模塊之間的熱傳遞效率等。
[0075]因此，在根據(jù)本發(fā)明的電池組中，例如，如開始所述，用作用于調(diào)節(jié)電池模塊的溫度的熱載體流過的流路的空間可由設(shè)置在相鄰的電池模塊之間的另一個(gè)部件(即，分隔部件)分隔成多個(gè)區(qū)域。亦即，在本發(fā)明中的電池組中，用作熱載體流過的流路的空間的數(shù)量、形狀和配置并未被特別限制，只要熱載體能夠流過該空間。因此，與該電池組的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的多種多樣的結(jié)構(gòu)是可能的。
[0076]因此，根據(jù)本發(fā)明的第六示例性實(shí)施例的電池組涉及根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例至本發(fā)明的第五示例性實(shí)施例中的任一個(gè)的電池組，其中所述空間由配置在彼此相鄰的電池模塊之間的分隔部件分隔成多個(gè)區(qū)域。
[0077]在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，如上所述，用作熱載體流過的流路的空間被分隔成多個(gè)區(qū)域。因此，在根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組中，上述突起配置在例如以下中的任意一者或組合上:i )將用作熱載體流過的流路的空間夾在中間的相鄰的電池模塊的跨所述空間彼此對(duì)向的外表面；ii)配置在所述外表面上的外部部件的跨所述空間彼此對(duì)向的表面；iii)設(shè)置在將用作熱載體流過的流路的空間夾在中間的相鄰的電池模塊的周緣部上的周緣部件的跨所述空間彼此對(duì)向的表面；iv)設(shè)置在將用作熱載體流過的空間夾在中間的相鄰的電池模塊之間的分隔部件的跨所述空間彼此對(duì)向的表面；或V)包括設(shè)置在將所述空間夾在中間的相鄰的電池模塊的周緣部上的周緣部件的面向所述空間的內(nèi)側(cè)的表面和與所述周緣部件相鄰的分隔部件的面向周緣部件的表面的一組表面(僅在所述空間被分隔的情況下)。
[0078]此外，如上所述，配置在對(duì)向表面上的突起可與限定出用作熱載體流過的流路的至少一個(gè)空間的表面(即，限定表面)之中不同于配置有突起的表面(即，對(duì)向表面)的表面接觸。例如，當(dāng)由分隔部件限定出并用作用于熱載體的單個(gè)流路的空間中在與相鄰的分隔部件不同的對(duì)向表面上配置有多個(gè)突起時(shí)，例如，配置在對(duì)向表面上的突起的側(cè)面的一個(gè)或多個(gè)部分可與分隔部件接觸。
[0079]更具體地，當(dāng)由相鄰的分隔部件限定出并用作用于熱載體的單個(gè)流路的空間中在與相鄰的分隔部件不同的對(duì)向表面上配置有多個(gè)突起時(shí)，例如，配置在對(duì)向表面上的突起在縱向方向上的一個(gè)或兩個(gè)端部可與分隔部件接觸。換言之，限定出流路的表面之中配置在跨熱載體流過的流路彼此對(duì)向的對(duì)向表面上的突起的在正交于熱載體的流動(dòng)方向(該方向通常相當(dāng)于流路的縱向方向)的方向上的尺寸(即，寬度)可相當(dāng)于對(duì)向表面的由對(duì)向表面和相鄰的限定表面限定出的寬度。
[0080]當(dāng)如上所述突起在縱向方向上的兩個(gè)端部與分隔部件接觸時(shí)，各個(gè)突起的寬度橫亙流路的全部寬度，因此流經(jīng)流路的熱載體無法在各個(gè)突起周圍移動(dòng)并因此必須越過它們。因而，認(rèn)為能更有效地形成熱載體中的擾動(dòng)。然而，該類型的結(jié)構(gòu)不是必需的結(jié)構(gòu)要求。配置在對(duì)向表面上的突起也可以不與限定出用作熱載體流過的流路的至少一個(gè)空間的表面(即，限定表面)之中不同于配置有突起的表面(即，對(duì)向表面)的表面接觸。
[0081]對(duì)于用于劃分(B卩，分隔)用作供熱載體流入多個(gè)區(qū)域中所經(jīng)過的流路的空間的部件(即，分隔部件)的材料，從散熱效率觀點(diǎn)看，希望是具有導(dǎo)熱率高的材料(例如，諸如鋁之類的金屬)，但也可使用諸如塑料之類的樹脂。
[0082]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電池組，在包括多個(gè)電池模塊的電池組中，通過在形成在相鄰的電池模塊之間的熱載體流路的內(nèi)側(cè)配置多個(gè)突起并且使突起的形狀和配置構(gòu)造成滿足特定條件，可實(shí)現(xiàn)更高的熱傳遞效率，這使得能夠更有效地調(diào)節(jié)電池模塊的溫度。
[0083]在下文中，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池組。應(yīng)當(dāng)指出的是，以下描述僅意在說明示例。本發(fā)明的范圍不應(yīng)該解釋為局限于以下描述。
[0084](示例性實(shí)施例)
[0085](1.電池組結(jié)構(gòu))
[0086]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電池組的外部的模式圖。在圖2中，X軸、Y軸和Z軸全部是彼此正交的軸線。在圖2所示的電池組I中，沿X軸方向并列配置有具有位于Y-Z平面上的主平面的多個(gè)電池模塊10。在電池組I的在X軸方向上的兩端各一個(gè)地配置有一對(duì)端板21。沿X軸方向延伸的約束桿(對(duì)應(yīng)于連接部件)22連接到一對(duì)端板21。通過將約束桿22的兩端固定在該對(duì)端板21上，能夠向多個(gè)電池模塊10施加約束力。約束力是沿X軸方向?qū)㈦姵啬K10擠壓在一起的力。在該示例性實(shí)施例中，在電池組I的上表面上配置有兩個(gè)約束桿22，如圖2所示，并且在電池組I的下表面上配置有又兩個(gè)約束桿22 (圖2中未示出)。
[0087]約束桿22的數(shù)量和截面形狀并未被特別限制，并且可以根據(jù)電池組I的設(shè)計(jì)規(guī)格等適當(dāng)設(shè)定。約束桿22的截面形狀是正交于約束桿22的縱向方向的截面的形狀。約束桿22僅需通過連接到一對(duì)端板21而在多個(gè)電池模塊10上施加約束力。此外，用于將多個(gè)電池模塊10束縛并集成在一起作為電池組I的機(jī)構(gòu)并不限于如圖2所示的一對(duì)端板21和約束桿22，而是可以從該【技術(shù)領(lǐng)域】中公知的各種機(jī)構(gòu)適當(dāng)選擇。此外，用于將多個(gè)電池模塊10束縛并集成在一起作為電池組I的機(jī)構(gòu)并非絕對(duì)必要。亦即，取決于使用電池組I的環(huán)境，也可設(shè)想不存在該機(jī)構(gòu)的模式。
[0088](2.電池模塊結(jié)構(gòu))
[0089]接下來，將參照?qǐng)D3說明構(gòu)成電池組I的電池模塊10。如上所述，圖3是示出了構(gòu)成圖2所示的電池組的電池模塊的模式圖。更具體地，圖3是示出了構(gòu)成圖2所示的電池組I的多個(gè)電池模塊10的其中一個(gè)的模式圖。
[0090]在該示例性實(shí)施例中，一個(gè)電池模塊10包括模塊殼體11和收納在模塊殼體11中的四個(gè)單電池12，如圖3所示。收納在模塊殼體11中的四個(gè)單電池12串聯(lián)電連接在一起。模塊殼體11可由例如樹脂制成。例如，對(duì)于單電池12可采用諸如鎳金屬氫化物電池或鋰離子電池之類的二次電池。此外，代替二次電池，可使用電氣雙層電容器。
[0091]收納在模塊殼體11中的單電池12的數(shù)量并不限于四個(gè)。亦即，可適當(dāng)收納必要數(shù)量的單電池12。此外，如上所述，在該示例性實(shí)施例中，收納在模塊殼體11中的四個(gè)單電池12串聯(lián)電連接在一起，但是取決于要由電池組I供給的容量和電壓，也可采用另一種連接方法。例如，當(dāng)要獲得較高電壓時(shí)，可將多個(gè)單電池12串聯(lián)連接在一起；而當(dāng)要獲得較大容量時(shí)，可將多個(gè)單電池12并聯(lián)連接在一起。此外，也可由一個(gè)單電池形成一個(gè)電池模塊IOo
[0092]在圖3所示的電池模塊10中，在模塊殼體11的Y軸方向上一側(cè)一個(gè)且另一個(gè)側(cè)一個(gè)地設(shè)置有正極端子13和負(fù)極端子14。正極端子13連接到收納在模塊殼體11中的單電池12的正極，而負(fù)極端子14連接到收納在模塊殼體11中的單電池12的負(fù)極。電池模塊10經(jīng)由正極端子13和負(fù)極端子14充放電。
[0093]此外，構(gòu)成電池組I的多個(gè)電池模塊10可經(jīng)由正極端子13和負(fù)極端子14電連接在一起。例如，對(duì)于在X軸方向上相鄰的兩個(gè)電池模塊10,—個(gè)電池模塊10的正極端子13可經(jīng)由諸如匯流條之類的導(dǎo)電部件與另一個(gè)電池模塊10的負(fù)極端子14電連接。
[0094]在該示例性實(shí)施例中，沿X軸方向并列配置的多個(gè)電池模塊10由未示出的匯流條串聯(lián)電連接在一起。然而，盡管在該示例性實(shí)施例中所有電池模塊10都串聯(lián)電連接在一起，但多個(gè)電池模塊10的連接方法并不局限于此。更具體地，電池組I中也可包括并聯(lián)電連接的多個(gè)電池模塊10。
[0095]如上所述，在圖2所示的電池組I中，具有位于Y-Z平面上的主平面的多個(gè)電池模塊10沿X軸方向并列配置。在該示例性實(shí)施例中，可通過使與電池模塊10進(jìn)行熱交換的熱載體(例如，空氣)在沿X軸方向并列配置的多個(gè)電池模塊10之間流動(dòng)來調(diào)節(jié)電池模塊10的溫度。這種情況下，與電池模塊10進(jìn)行熱交換的熱載體(例如，空氣)能夠通過例如在相鄰的電池模塊10之間介設(shè)隔板等一在其內(nèi)側(cè)形成有用作用于熱載體的流路的空間一而流動(dòng)。
[0096]然而，在該示例性實(shí)施例中，在各電池模塊10的主平面(其平行于Y-Z平面)上設(shè)置有沿?zé)彷d體流動(dòng)的方向(即，在該示例性實(shí)施例中為Z軸方向)延伸的多個(gè)部件(例如，諸如肋之類的分隔部件)，并且這些多個(gè)電池模塊10沿X軸方向并列配置成使得主平面彼此對(duì)向。結(jié)果，設(shè)置在相鄰的電池模塊10的主平面上的這些部件彼此接觸，由此確立相鄰的電池模塊10的主平面之間的預(yù)定距離，并分隔因而形成為沿Z軸方向延伸的多個(gè)流路的空間。下文將參照?qǐng)D4說明該結(jié)構(gòu)。
[0097](3.熱載體流路的結(jié)構(gòu))
[0098]圖4是示出了由配置在圖3所示的電池模塊10的主平面上的多個(gè)肋分隔成多個(gè)區(qū)域的熱載體流路的模式圖。如圖4所示，在電池模塊10的主平面(其平行于Y-Z平面)上形成有第一肋15、突起16和第二肋2。形成有第一肋15、突起16和第二肋17的主平面是與相鄰的另一個(gè)電池模塊10的主平面對(duì)向的面。第一肋15從模塊殼體11的外表面沿X軸方向突出，并沿Z軸方向延伸。多個(gè)第一肋15沿Y軸方向并列配置。
[0099]在圖4中，盡管僅示出了相鄰的電池模塊10中的一個(gè)電池模塊的主平面，但其它電池模塊10的主平面具有相同結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)兩個(gè)相鄰的電池模塊10沿X軸方向并列設(shè)置成使得它們的主平面彼此對(duì)向時(shí)，電池模塊10的第一肋15彼此接觸。更具體地，第一肋15在X軸方向上的末端彼此接觸。如上所述，約束力被施加于電池模塊10，因此在X軸方向上彼此對(duì)向的第一肋15彼此緊密接觸。結(jié)果，由在Y軸方向上相鄰并且在X軸方向上彼此對(duì)向的兩對(duì)第一肋15和在X軸方向上相鄰的一對(duì)電池模塊10的主平面包圍地形成了多個(gè)空間。
[0100]這樣形成的空間用作用于調(diào)節(jié)電池模塊10的溫度的熱載體(例如，空氣)流過的流路。在該示例性實(shí)施例中，使用空氣作為熱載體。所述空間沿Z軸方向延伸，因此在該空間中流動(dòng)的空氣沿Z軸方向流動(dòng)。在圖4中，空氣流利用箭頭示出，但熱載體流動(dòng)的方向也可以是與由圖4中箭頭所示的方向相反的方向。
[0101]如上所述，第一肋15形成用于調(diào)節(jié)溫度的空氣流過的流路。此外，在該示例性實(shí)施例中，除第一肋15外，第二肋17也配置在電池模塊10的主平面(其平行于Y-Z平面)上，如圖4所示。第二肋17也從模塊殼體11的外表面沿X軸方向突出，并沿Z軸方向延伸。亦即，第二肋17具有與第一肋15相似的功能。此外，第二肋17在Y軸方向上的寬度比第一肋15在Y軸方向上的寬度寬。結(jié)果，例如，第二肋17能夠比第一肋15更多地有助于提高構(gòu)成電池組I的多個(gè)電池模塊10之間的機(jī)械強(qiáng)度。第二肋17的形狀和材料等可根據(jù)電池模塊10之間要求的機(jī)械強(qiáng)度適當(dāng)設(shè)定。此外，自然而然，如果不需要第二肋17，例如，當(dāng)僅利用第一肋15就能夠在電池模塊10之間實(shí)現(xiàn)充分的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，則可省略第二肋17。另夕卜，在圖4中，第一肋15和第二肋17在Y軸方向上等間隔地配置。然而，第一肋15和第二肋17也可以不在Y軸方向上等間隔地配置。
[0102]當(dāng)電池模塊10由于充放電而發(fā)熱時(shí)，冷卻用空氣流過所述空間并與電池模塊10接觸，這使得可以防止電池模塊10過熱。另一方面，當(dāng)電池模塊10過冷時(shí)，加熱用空氣流過所述空間并與電池模塊10接觸，這使得可以抑制電池模塊10的溫度的降低。調(diào)節(jié)電池模塊10的溫度使得可以抑制電池模塊10的輸入/輸出特性的下降。
[0103]在圖4中，在沿Y軸方向相鄰的兩個(gè)第一肋15之間配置有四個(gè)突起16。這四個(gè)突起16沿Z軸方向并列設(shè)置。例如，配置于在Y軸方向上相鄰的兩個(gè)第一肋15之間的突起16的數(shù)量和突起16在Z軸方向上的間隔可以根據(jù)諸如被用作熱載體的流體的性質(zhì)和流速以及熱載體流過的流路的尺寸和形狀之類的各種條件來適當(dāng)設(shè)定。亦即，在該示例性實(shí)施例中，突起16的其中四個(gè)沿Z軸方向等間隔地配置，但本發(fā)明的示例性實(shí)施例并不局限于該結(jié)構(gòu)。
[0104](4.熱傳遞效率分析模型的結(jié)構(gòu))
[0105]為了分析如上所述構(gòu)成的用于熱載體的流路中的突起的配置對(duì)熱傳遞效率的影響，制作了各種分析模型，這些分析模型具有由面向相鄰的電池模塊10的主平面(其平行于Y-Z平面)和配置在這些主平面之間而與這些主平面相交的四個(gè)第一肋15分隔的三個(gè)空間(即，熱載體流過的流路)。
[0106]首先，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的示例I的分析模型，在三個(gè)流路中的每一個(gè)的兩個(gè)對(duì)向主平面中的每一個(gè)上，四個(gè)突起16在兩個(gè)對(duì)向主平面上的相同位置沿Z軸方向(B卩，流路的縱向方向)以等間隔并列配置。亦即，在根據(jù)示例I的分析模型中，在三個(gè)流路的各對(duì)向主平面上等間隔地配置四個(gè)突起16 (即，每個(gè)流路中共計(jì)八個(gè)突起16)。
[0107]各個(gè)突起16均成形為已由包括將頂面的中心與底面的中心連接的線(B卩，中心線)的平面將圓柱一分為二并且已在分割面為底面的情況下下降到主平面(即，對(duì)向表面)上的形狀。亦即，各個(gè)突起16呈以中心軸線為縱向方向的半圓柱狀，并且與正交于各個(gè)突起16的縱向方向的平面對(duì)應(yīng)的截面呈半圓形。此外，各個(gè)突起16的縱向方向相對(duì)于Z軸方向(即，流路的縱向方向)在相同方向上傾斜(參見圖5A中的模式圖)。此外，在各個(gè)突起16的縱向方向上的兩端部與配置成與配置有突起16的主平面(B卩，對(duì)向表面)相交并限定出流路的第一肋15接觸。
[0108]接下來，對(duì)于根據(jù)示例2的分析模型，制作了除配置在三個(gè)流路的彼此對(duì)向的主平面上的四對(duì)對(duì)向突起16之中配置在一個(gè)主平面上的突起16的縱向方向相對(duì)于Z軸方向(即，流路的縱向方向)的傾斜方向與配置在三個(gè)流路的彼此對(duì)向的主平面上的四對(duì)對(duì)向突起16之中配置在另一個(gè)主平面上的突起16的縱向方向相對(duì)于Z軸方向(即，流路的縱向方向)的傾斜方向相反外與根據(jù)示例I的分析模型相似的分析模型(參見圖5B所示的模式圖)。
[0109]另一方面，對(duì)于根據(jù)對(duì)比示例I的分析模型，制作了除在三個(gè)流路中未配置有突起外與根據(jù)示例I的分析模型相似的分析模型(參見圖6A所示的模式圖)。此外，對(duì)于根據(jù)對(duì)比示例2的分析模型，制作除形成三個(gè)流路中的每一個(gè)的對(duì)向主平面的部件的厚度比根據(jù)對(duì)比示例I的分析模型中的大以使得三個(gè)流路中的每一個(gè)的對(duì)向主平面的間隔較窄并且結(jié)果流路的截面積較小外與根據(jù)對(duì)比示例I的分析模型相似的分析模型(參見圖6B所示的模式圖)。亦即，在根據(jù)對(duì)于對(duì)比示例2的分析模型中在三個(gè)流路中也未配置突起。
[0110]此外，對(duì)于根據(jù)對(duì)比示例3的分析模型，制作了除各四個(gè)地配置在三個(gè)流路的彼此對(duì)向的主平面上的八個(gè)突起16之中配置在一個(gè)主平面上的四個(gè)突起16在作為其縱向方向的Z軸方向(即，流路的縱向方向)上的位置和各四個(gè)地配置在三個(gè)流路的彼此對(duì)向的主平面上的八個(gè)突起16之中配置在另一個(gè)主平面上的四個(gè)突起16在作為其縱向方向的Z軸方向(即，流路的縱向方向)上的位置在Z軸方向(即，流路的縱向方向)上偏離(參見圖6C所示的模式圖)外與根據(jù)示例2的分析模型顯相似的分析模型。
[0111]將根據(jù)上述示例1、2和對(duì)比示例I至3的各種分析模型的結(jié)構(gòu)歸納于下表1中。
[0112]表1
[0113]
【權(quán)利要求】
1.一種電池組，其特征在于包括: 多個(gè)電池模塊； 至少一個(gè)空間，所述空間形成在彼此相鄰的所述電池模塊之間，并且用作熱載體流過的流路；和 多個(gè)突起，所述突起朝向所述空間的內(nèi)側(cè)突出，并且配置在彼此對(duì)向并限定出所述空間的對(duì)向表面的表面上， 其中，配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起和配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起配置在跨所述空間彼此對(duì)向的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述突起在從所述突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，所述突起的所述縱向方向相對(duì)于所述空間中所述熱載體的流動(dòng)方向傾斜，所述流動(dòng)方向是不考慮由于所述突起的存在而引起的擾流的流動(dòng)方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其中，配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向在與配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向傾斜的方向相同的方向上傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其中，配置在所述對(duì)向表面中的一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向在與配置在所述對(duì)向表面中的另一個(gè)表面上的多個(gè)突起的所述縱向方向相對(duì)于所述熱載體的所述流動(dòng)方向傾斜的方向相反的方向上傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電池組，其中，所述空間由配置在彼此相鄰的所述電池模塊之間的分隔部件分隔成多個(gè)區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池組，其中，所述突起在從所述突起的突出方向看時(shí)具有縱向方向；并且所述突起在所述縱向方向上的至少一個(gè)端部與所述分隔部件接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電池組，其中，所述分隔部件是朝向所述空間的內(nèi)側(cè)突出并且配置在所述對(duì)向表面中的至少一個(gè)表面上的肋。
【文檔編號(hào)】H01M10/6557GK103703608SQ201280036734
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月28日
【發(fā)明者】鈴木崇真, 村田崇 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社