本實用新型涉及電能存儲裝置，特別是包含了多個單體電池的電池組。

背景技術(shù)：

電池組常常在便攜式的電子設(shè)備和電動工具中被使用，從而使這些設(shè)備和工具可以在沒有可用的固定電源的環(huán)境中使用。例如，電動工具制造商經(jīng)常生產(chǎn)與電動工具配套的、可以在不同類型的電動工具例如電鉆、電錘、電動螺絲起子、角向磨光機(jī)等中通用的電池組。電池組通常包括安裝在殼體中的多個單體電池或稱電池單元。通過配置在電池組殼體上的機(jī)械鎖止結(jié)構(gòu)，用戶可以很容易地將整個電池組安裝到電動工具，或者將其從電動工具上移除。

但是，在現(xiàn)有的電池組中，經(jīng)常發(fā)生充電或者放電時溫度過高的問題。溫度過高不但可能損害電池壽命，并且可能會導(dǎo)致燃燒或者爆炸。作為常見的預(yù)防措施，電池組通常具有控制器和溫度傳感器，其能夠在電池組溫度超過某一閾值的時候切斷電流供應(yīng)從而保護(hù)電池。但是，現(xiàn)有的電池組中使用的用于保持電池組結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的材料通常是一般的塑料，這些塑料是熱絕緣的，會阻隔熱量的散發(fā)。由于這樣的局限，現(xiàn)有的電池組通常只能進(jìn)行較小電流的充/放電，從而影響了電池的充電時間和充電量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本實用新型的實施例提供了一種電池組，其能夠解決或者至少緩解上述的技術(shù)問題。

本實用新型的一個方面提供了一種電池組，包括殼體以及置于殼體內(nèi)的多個單體電池。每個單體電池呈圓柱形、方柱形等形狀。電池組還包括連接到單體電池的至少一端的熱傳導(dǎo)部件。

優(yōu)選地，熱傳導(dǎo)部件包括傳熱蓋板和多個傳熱墊。每個傳熱墊連接到一個單體電池的至少一端。兩個或更多的傳熱墊連接到同一個傳熱蓋板。

更優(yōu)選地，每個傳熱墊連接到一個單體電池的負(fù)極或正極。

更優(yōu)選地，傳熱墊與單體電池的相應(yīng)一端以及傳熱蓋板金屬之間形成無空氣阻隔的氣密接觸。

在一個變化實施方式中，傳熱墊由熱傳導(dǎo)橡膠制成。

在另一個變化實施方式中，傳熱蓋板由熱傳導(dǎo)塑料制成。

在另一個變化實施方式中，多個單體電池被相變材料所覆蓋。

在另一個變化實施方式中，每個單體電池具有圓柱形或者方柱形形狀。

因此，本實用新型中的電池組提供了改善的散熱效能。通過將熱傳導(dǎo)塑料和熱傳導(dǎo)橡膠直接布置在單體電池的負(fù)極或正極上，這些熱傳導(dǎo)材料能夠快速有效地將單體電池產(chǎn)生的熱量傳播出去，因為這些熱傳導(dǎo)材料直接接觸單體電池的金屬兩極。因此，單體電池內(nèi)部積聚的熱量能夠被快速傳導(dǎo)。此外，在現(xiàn)有設(shè)計的基礎(chǔ)上可增加帶相變材料的附加設(shè)計，即在單體電池的周圍布置了相變材料，這些相變材料也能夠通過物質(zhì)狀態(tài)的改變(例如固體到液體)從而吸收單體電池產(chǎn)生的熱量。

一旦單體電池產(chǎn)生的熱量能被有效疏導(dǎo)，那么整個電池組的溫度將獲得有效降低。這不但延長了電池組的使用壽命，并且還提升了使用上的安全性。特別是，由于溫度的降低，電池組的充電和放電時間能夠被延長，因為溫度沒有那么快升到臨界點(diǎn)。延長的充放電時間同時也使得電池組的容量能夠增加，從而增加了整個電池組的性能。另外，由于充放電時間延長，需要充電和放電的次數(shù)就得以減少。這也能夠增加整個電池組的使用壽命，因為單體電池的充放電次數(shù)一般而言是有上限的。

附圖說明

參照本說明書的余下部分和附圖可以對本實用新型的性能和優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步的理解；這些附圖中同一個組件的標(biāo)號相同。在某些情況下，子標(biāo)記被放在某個標(biāo)號與連字符后面以表示許多相似組件的其中一個。當(dāng)提到某個標(biāo)號但沒有特別寫明某一個已有的子標(biāo)記時，就是指所有這些類似的組件。

圖1示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的電池組的分解立體圖。

圖2是圖1中的電池組中單體電池上傳熱墊的覆蓋情況示意圖。

具體實施方式

本實用新型的實施例使用了多種不同的熱傳導(dǎo)材料來幫助電池組中單體電池的散熱。從以下的敘述可以輕易得知本實用新型的各個實施例所提供的其它不同的好處和優(yōu)點(diǎn)。

參見圖1，其中示出了一種適用于不同類型的電動工具的鋰電池電池組。該電池組20包括殼體30(圖1中只示出了一部分殼體)、以及置于殼體30內(nèi)的多個單體電池32。每一個單體電池32具有大體上圓柱形的形狀，如同傳統(tǒng)的干電池的形狀。在單體電池32的上方，殼體30的下面，還有一塊包括電池組的控制電路及金屬觸點(diǎn)等的PCB板34。單體電池32被容納在框架26中，該框架26能夠?qū)⑺械膯误w電池以特定的空間位置和間隔保持在殼體30內(nèi)，而不會導(dǎo)致移位。

可以看到，所有的單體電池32都是以同樣的朝向保持在殼體30內(nèi)，即它們的長度方向都是平行的。但是，這些單體電池的電極方向并不是全部相同的。這些在所有的單體電池32的兩端，分別有兩塊傳熱蓋板22。這些傳熱蓋板22每一塊都具有橫跨整個電池組的長度，即每一塊傳熱蓋板22都能覆蓋水平方向上一行的所有單體電池32。在圖1所示的電池組中，還具有多個傳熱墊28，這些傳熱墊28布置在單體電池32的一端和相應(yīng)的傳熱蓋板22之間。也就是說，與電池的金屬電極直接接觸的是傳熱墊28，而傳熱蓋板22接著再與傳熱墊32接觸。傳熱蓋板22由另外的支撐件24緊密壓合在單體電池32上以提供良好的接觸。傳熱墊與電池的金屬電極、以及傳熱墊與傳熱蓋板之間，都形成無空氣阻隔的氣密接觸，也就是說在傳熱墊和與其接觸的部件之間是緊密接觸，中間不存在任何空氣。

傳熱墊28優(yōu)選地使用熱傳導(dǎo)橡膠制造，而傳熱蓋板優(yōu)選地使用熱傳導(dǎo)塑料制造。這些熱傳導(dǎo)橡膠和熱傳導(dǎo)塑料具有介于0.6至5.0米開爾文W/(m.K)的熱傳導(dǎo)率，而相比之下普通的塑料材料只具有0.1-0.3米開爾文的熱傳導(dǎo)率。

圖1中示出了三個傳熱墊28，但是同一行里有6顆單體電池32。這是因為在本實施例中傳熱墊28只連接到單體電池的負(fù)極，而正極因為有氣孔要保持其通風(fēng)因此是沒有布置傳熱墊28的，或布置合適形狀的傳熱墊以露出氣孔。這在圖2中可以清楚地看出來。圖2中左邊示出了單體電池32的負(fù)極(未示出)的端視圖，其上覆蓋了傳熱墊28。但是在圖2中右邊，則示出了單體電池32的負(fù)極40，其上并沒有傳熱墊覆蓋。因此，氣孔42是暴露在外面的。

因此，在介紹了幾個實施例之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識到，不同的改動、另外的結(jié)構(gòu)、等同物，都可以被使用而不會背離本實用新型的本質(zhì)。相應(yīng)的，以上的描述不應(yīng)該被視為對如以下的權(quán)利要求所確定的本實用新型范圍的限制。

例如，單體電池的形狀除了上述實施例中所提到的圓柱形之外，也可以是方柱形、或者任何其它大體上細(xì)長的形狀。此外，雖然上述的實施例中傳熱墊只連接到單體電池的負(fù)極，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白在其它應(yīng)用中傳熱墊還可以連接到單體電池的正極。

另外，上述實施例中單體電池的周圍，特別是相鄰單體電池32的縫隙內(nèi)，也可存在相變材料。這些相變材料包括無機(jī)、有機(jī)或復(fù)合相變材料等。由于填充有相變材料的框架有很強(qiáng)的蓄熱能力，在傳熱過程中起到了熱量緩沖的作用，從而使得電池組各部分溫度更加均勻，而且能夠保證單體電池溫度維持在最佳工作溫度范圍內(nèi)。

此處相變材料指的是固-液以及固-固兩種形式，材質(zhì)上包括石蠟、多元醇體系等有機(jī)相變材料，如PLC等的高分子相變材料，以及結(jié)晶水合鹽等的無機(jī)相變材料。以上所述的相變材料，在保持高效相變儲熱的前提下，發(fā)生相變后其還具有形狀保持特征。相變材料的實施應(yīng)用，是相變材料通過制成薄膜，緊密纏繞在電芯上，或熔融灌封在電芯表面，吸收電芯熱量發(fā)生相轉(zhuǎn)變儲熱達(dá)到一定降溫的效果。發(fā)生固-液轉(zhuǎn)變的相變材料，如單純石蠟及高分子類相變材料發(fā)生相變后，容易流動或變形。石蠟體系可做成如微膠囊封裝形式，膠囊外殼始終保持固態(tài)；另外，也可做成復(fù)合材料，其可由相變材料(石蠟，高分子)或高分子材料或玻纖、礦纖、石墨、導(dǎo)熱填料復(fù)合而成，但是其儲能效果可能會有所降低。此處相變材料也可換成其他類似有機(jī)相變材料。

上面提到的相變材料設(shè)計是與傳熱墊/傳熱蓋板完全獨(dú)立的另外的散熱設(shè)計。因此，使用相變材料的與優(yōu)選實施例中的導(dǎo)熱設(shè)計是各自獨(dú)立的，而不是互為前提的，不一定要配合使用。