[发明专利]提供改进的冷却剂通量分配均匀性的中型或大型电池组壳

说明书

技术领域

本发明涉及中型或大型电池组壳，更具体地，涉及于其中安装具有 多个堆叠的、可充电和放电的电池组电池(battery ce11)的电池模 块的中型或大型电池组壳，其中该电池组壳设有一个冷却剂入口端口 和一个冷却剂出口端口，该冷却剂入口端口和冷却剂出口端口被布置 为使得用于冷却电池组电池的冷却剂可以在与电池组电池的堆叠方向 垂直的方向上从电池模块的一侧流到另一侧，该电池组壳还设有从冷 却剂入口端口延伸到该电池模块的一流动空间(‘入口管’)和从该 电池模块延伸到冷却剂出口端口的另一流动空间(‘出口管’)，并 且一个或多个导引器部件被置于入口管中，用于在与电池组电池的堆 叠方向平行的方向上导引冷却剂的流动。

发明背景

近来，可充电和放电的二次电池已被广泛地用作无线移动设备的 能源。而且，二次电池作为电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的 电源，已经吸引了相当大的关注，该电动车辆(EV)和混合电动车辆 (HEV)已被开发来解决由现有的使用矿物燃料的汽油和柴油车辆导致 的诸如空气污染之类的问题。

对于小型移动设备，每个设备使用一个或几个电池组电池。另一 方面，中型或大型设备诸如车辆等使用具有多个相互电连接的电池组 电池的中型或大型电池模块，因为高功率和大容量对中型或大型设备 是必需的。

优选地，如果可能的话，中型或大型电池模块被制造为具有小的 尺寸和重量。为此原因，可以高集成度地堆叠并且具有小的重量-容量 比的棱柱形电池或袋状电池(pouch-shaped battery)，通常被用作 中型或大型电池模块的电池组电池。尤其是，当前对使用铝层压板 (laminate sheet)作为保护构件(sheathing member)的袋状电池产 生了很大兴趣，因为袋状电池的重量小，袋状电池的制造成本低，袋 状电池的形状易于改变。

对于提供预定装置或设备所需的功率和容量的中型或大型电池模 块，该中型或大型电池模块需要被构造为这样的结构，在该结构中多 个电池组电池相互串联地电连接，且这些电池组电池在抵抗外力方面 是稳定的。

此外，组成中型或大型电池模块的电池组电池是可充电和放电的 二次电池。从而，在电池组电池的充电和放电期间，从高功率、大容 量二次电池产生大量的热。如果未有效地移除在单元电池(unit cell) 的充电和放电期间从单元电池产生的热，热就会在各个单元电池中积 聚，结果加速了单元电池的退化(deterioration)。视情况，单元电 池可能起火或爆炸。为此原因，在为高功率、大容量电池的用于车辆 的电池组中需要冷却系统以冷却安装在该电池组中的电池组电池。

另一方面，在包括多个电池组电池的中型或大型电池组中，一些 电池组电池性能的退化会导致整个电池组性能的退化。导致性能的不 均匀性的主要原因之一是电池组电池之间冷却的不均匀性。为此原因， 要求提供一种在冷却剂流动期间保证冷却的均匀性的结构。

通常，当设计一个被构造为其中位于冷却剂入口端口侧的管(下 文称为“入口管”)和位于冷却剂出口端口侧的管(下文称为“出口 管”)被水平地布置的结构的中型或大型电池组时，难于在多个电池 组电池之间实现冷却剂通量(flux)的均匀分配。尤其是，冷却剂通 量在邻近于冷却剂入口端口布置的电池组电池之间集中，结果邻近于 冷却剂入口端口布置的电池组电池被过度地冷却，而远离冷却剂入口 端口布置的电池的温度相对增加。因此，在电池组电池之间的温差增 加，结果是，由于电池组电池的退化，电池组的整体性能下降。

另一方面，为了解决上述问题可改变入口管和出口管的形状。然 而，在此情况下，由于入口管和出口管形状的改变，电池组的尺寸可 能会增加，且电池组的结构稳定性可能会降低。为此原因，优选的是， 在不改变入口管和出口管的形状的前提下解决上述退化相关的问题。