技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高壓電池，更確切地說，涉及一種使用水冷卻結(jié)構(gòu)改善冷卻性能，從而使殼體的高度最小化，防止高壓短路的產(chǎn)生的高壓電池。

背景技術(shù)：

通常，將電用作能量源來將用于充電和供應(yīng)電的電池組安裝在車輛內(nèi)。這些車輛包含將電用作能量源的一般電動(dòng)車輛，和將燃料與電兩者用作能量源的混合車輛，以及一般車輛。在安裝于車輛內(nèi)的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的電池組中，歸因于在充電或供應(yīng)電的過程中產(chǎn)生的化學(xué)改變，產(chǎn)生熱量。由于如上所述產(chǎn)生的熱量可降低電池組的性能和使用壽命，因此提供用于維持電池組在適當(dāng)溫度范圍中的冷卻設(shè)備。

冷卻設(shè)備可為空氣冷卻類型或水冷卻類型。最近，已開發(fā)了包含設(shè)置在電池組的上部以將電池組的熱量轉(zhuǎn)換成電的熱電元件的電池組管理設(shè)備。然而，歸因于連接到電池組的布線、設(shè)置在電池組附近的其它組件和類似者，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于車輛的電供應(yīng)設(shè)備在裝設(shè)熱電元件時(shí)具有空間限制。因此，可能難以裝設(shè)熱電元件和連接布線，使得需要結(jié)構(gòu)改善。

此外，在相關(guān)技術(shù)中，設(shè)置在電池組的上部的熱電元件歸因于振動(dòng)或類似者而與電池組分開、通過車輛轉(zhuǎn)移或類似者的現(xiàn)象已發(fā)生，這降低了冷卻效率和發(fā)電效率且造成電短路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有使用水冷卻結(jié)構(gòu)來改善冷卻性能、減小殼體高度從而防止高壓短路的產(chǎn)生的高壓電池。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，一種高壓電池可包括：電池模塊，其包括多個(gè)電池單元和設(shè)置在所述多個(gè)電池單元之間的鋁(AL)蓋；以及多個(gè)安裝構(gòu)件，其將所述電池模塊固定到車輛車身，其中所述鋁蓋在所述多個(gè)電池單元之間吸收熱能且在所述多個(gè)安裝構(gòu)件之間排出熱能。

確切地說，鋁蓋可具有‘L’形狀且可在電池單元的端部彎曲。所述電池模塊可包含外殼，其可包含耦合到所述安裝構(gòu)件的安裝部。所述高壓電池可進(jìn)一步包括設(shè)置于所述多個(gè)安裝構(gòu)件之間的冷卻塊，且在所述冷卻塊中冷卻劑流動(dòng)，與所述鋁蓋進(jìn)行熱交換。所述安裝構(gòu)件可形成于預(yù)定高度處。可形成覆蓋包含所述安裝構(gòu)件和所述冷卻塊的所述電池模塊的外側(cè)的殼體。

另外，用于加強(qiáng)熱絕緣的絕緣墊可額外設(shè)置于電池模塊的冷卻塊的下表面與殼體的內(nèi)表面之間。一對(duì)安裝構(gòu)件可將多個(gè)電池模塊的兩端相互耦合。冷卻塊可設(shè)置于電池模塊下方且在所述一對(duì)安裝構(gòu)件之間，因此使殼體的垂直高度最小化。鋁蓋可為形成有毛細(xì)管結(jié)構(gòu)的芯體且氣體可包含于其中的閉合管。電池模塊可包含設(shè)置在距其下部的預(yù)定高度處的傳感連接器以防止當(dāng)冷卻劑泄漏時(shí)的高壓短路。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，一種高壓電池可包括：電池模塊，其具有多個(gè)電池單元；多個(gè)安裝構(gòu)件，其將所述電池模塊固定到車輛車身；以及冷卻塊，其設(shè)置在所述多個(gè)安裝構(gòu)件之間且具有在其中流動(dòng)的冷卻劑，所述冷卻劑與所述多個(gè)電池單元進(jìn)行熱交換。所述電池模塊的外側(cè)可包含其上形成安裝部的外殼，且所述外殼的內(nèi)部可包含設(shè)置在所述電池單元之間的鋁蓋。所述冷卻塊可設(shè)置在多個(gè)電池模塊下方和所述安裝構(gòu)件之間，且移動(dòng)所述冷卻劑以冷卻所述多個(gè)電池模塊?？尚纬筛采w包含所述安裝構(gòu)件和所述冷卻塊的所述電池模塊的外側(cè)的殼體，且用于加強(qiáng)熱絕緣的絕緣墊可額外設(shè)置于所述電池模塊的所述冷卻塊的下表面與所述殼體的內(nèi)表面之間。

附圖說明

基于結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

圖1為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池的電池模塊的視圖；

圖2為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池的電池模塊的側(cè)視圖；

圖3為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池的電池模塊的仰視圖；

圖4為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池的電池模塊中設(shè)置的電池單元和鋁蓋的視圖；

圖5為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池中的多個(gè)電池模塊與多個(gè)安裝構(gòu)件之間的結(jié)合的視圖；

圖6為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池中在冷卻塊耦合到電池模塊和安裝構(gòu)件之前的狀態(tài)的視圖；

圖7為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池中在冷卻塊耦合到的電池模塊和安裝構(gòu)件之后的狀態(tài)的視圖；

圖8為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池的截面圖；

圖9為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池中電池模塊與殼體之間設(shè)置有絕緣墊的狀態(tài)的截面圖；

圖10為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池組合件的視圖；以及

圖11為說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池安裝在車輛內(nèi)的實(shí)施例的截面圖。

附圖中的符號(hào)說明

100：電池模塊

101：電池單元

102：鋁蓋

110：外殼

111：安裝部

120：安裝構(gòu)件

130：冷卻塊

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。

應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語包括通常的機(jī)動(dòng)車，例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插入式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)力車和其他代用燃料車(例如，來源于石油以外的資源的燃料)。本文中提到的混合動(dòng)力車是具有兩種或更多種動(dòng)力來源的車，例如同時(shí)為汽油動(dòng)力和電動(dòng)力的車。

本文使用的術(shù)語僅為說明具體實(shí)施方式，而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”和“所述”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外明確指明。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在說明書中使用的術(shù)語“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任何和所有結(jié)合。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池可包含電池模塊100，其中鋁蓋102設(shè)置于多個(gè)電池單元101之間且安裝構(gòu)件120將電池模塊100固定到車輛車身，如圖1到6中所示。如圖1到3中所示，電池模塊100可包含多個(gè)電池單元101，且鋁(AL)蓋102設(shè)置于多個(gè)電池單元101之間，且電池模塊100可由熱墊替換。

如圖5到7中所示，多個(gè)安裝構(gòu)件120可將電池模塊100固定到車輛車身。具體而言，鋁蓋102可配置成在多個(gè)電池單元101之間吸收熱能且在多個(gè)安裝構(gòu)件120之間排出熱能以實(shí)現(xiàn)熱傳遞。如圖3和4中所示，鋁蓋102可具有‘L’形狀且可在電池單元101的端部彎曲以吸收和排出熱能。此外，鋁蓋102可為形成有毛細(xì)管結(jié)構(gòu)的芯體(未圖示)且氣體包含于其中的閉合管。

如圖1到3中所示，電池模塊100的外側(cè)可包含外殼110，且外殼110的兩端可包含安裝部111以將安裝構(gòu)件120與電池模塊100相互耦 合。冷卻塊130可設(shè)置于多個(gè)安裝構(gòu)件120之間且冷卻劑可在其中流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與鋁蓋102的熱交換，如圖6和7中所示。

具體而言，如圖8中所示，安裝構(gòu)件120可形成于預(yù)定高度處以允許冷卻塊130更穩(wěn)定地定位于安裝構(gòu)件120之間，由此使改善結(jié)構(gòu)剛性成為可能。如圖9中所示，覆蓋電池模塊100的殼體140可形成于包含安裝構(gòu)件120和冷卻塊130的電池模塊100的外側(cè)。此外，用于加強(qiáng)熱絕緣的絕緣墊103可額外地設(shè)置于電池模塊100的冷卻塊130的下表面與殼體140的內(nèi)表面之間以改善熱交換時(shí)的效率。

此外，一對(duì)安裝構(gòu)件120可將多個(gè)電池模塊100的兩端相互耦合。如圖8、10和11中所示，冷卻塊130可設(shè)置于電池模塊100下方且在所述一對(duì)安裝構(gòu)件120之間，以使殼體140的垂直高度最小化。此外，電池模塊100可包含在外殼110的外側(cè)設(shè)置在預(yù)定高度的傳感連接器104。因此，即使冷卻劑在車輛碰撞時(shí)泄漏，冷卻劑仍不接觸電池的端子部分，因此使高壓短路的風(fēng)險(xiǎn)最小化且改善穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池可包含電池模塊100，其具有多個(gè)電池單元101、將電池模塊100固定到車輛車身的多個(gè)安裝構(gòu)件120和設(shè)置于安裝構(gòu)件120之間且經(jīng)配置以與電池單元101進(jìn)行熱交換的冷卻塊130，如圖1到7中所示。

如圖1到4中所示，電池模塊100可包含多個(gè)電池單元101。如圖5到7中所示，多個(gè)安裝構(gòu)件120可將電池模塊100的兩端固定到車輛車身。如圖6到9中所示，冷卻塊130可設(shè)置于多個(gè)安裝構(gòu)件120之間且通過冷卻劑的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)與多個(gè)電池單元101的熱交換。具體而言，電池模塊100的外側(cè)可包含其上形成安裝部111的外殼110，且外殼110的內(nèi)部可包含設(shè)置于電池單元101之間的鋁蓋102。

鋁蓋102可通過配置在多個(gè)電池單元101之間吸收熱能且在多個(gè)安裝構(gòu)件120之間排出熱能來實(shí)現(xiàn)熱傳遞。此外，冷卻塊130可設(shè)置于多個(gè)電池模塊100下方且在安裝構(gòu)件120之間，且可配置成移動(dòng)冷卻劑來使多個(gè)電池模塊100能夠冷卻。同時(shí)，可形成覆蓋具有安裝構(gòu)件120和冷卻塊130的電池模塊100的外側(cè)的殼體140，且用于加強(qiáng)熱絕緣的絕緣墊103可額外設(shè)置于電池模塊100的冷卻塊130的下表面與殼體140的內(nèi)表面之間以改善在熱交換期間的效率。另外，冷卻塊 130可設(shè)置于電池模塊100下方且在安裝構(gòu)件120之間，以使殼體140的垂直高度最小化。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的高壓電池可包括：電池模塊100，其具有多個(gè)電池單元101和設(shè)置于多個(gè)電池單元101之間的鋁蓋102；以及多個(gè)安裝構(gòu)件120，其將電池模塊100固定到車輛車身，其中鋁蓋102可經(jīng)配置以在多個(gè)電池單元101之間吸收熱能且在多個(gè)安裝構(gòu)件120之間排出熱能。此外，冷卻塊130可設(shè)置于多個(gè)安裝構(gòu)件120之間且可具有在其中流動(dòng)的冷卻劑，冷卻劑可配置成與多個(gè)電池單元101進(jìn)行熱交換。因此，可使用水冷卻結(jié)構(gòu)改善高壓電池的冷卻性能，可保證將電池模塊100一體化的安裝構(gòu)件120的高度以增加結(jié)構(gòu)剛性且使高壓電池的殼體140的高度最小化，由此改善高壓電池的體積能量密度，使得即使冷卻劑在車輛碰撞時(shí)泄漏也能防止高壓短路的產(chǎn)生，保證對(duì)碰撞的安全穩(wěn)定性。

上文雖然已參照示例性實(shí)施方式和附圖描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此，而可在不脫離本申請(qǐng)的以下權(quán)利要求中主張的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)，由本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行各種修改和更改。