[发明专利]电池单元模块

说明书

技术领域

本公开涉及用于电池组的封装，更为具体地，涉及电池单元模块组件。

背景技术

已经提出将电池单元作为清洁、有效和对环境负责的动力源而用于电动车辆和各种其他应用。一种类型的电池单元已知为锂离子电池。锂离子电池可再充电，并且可以形成为各种各样的形状和尺寸，以有效地填充电动车辆内的可用空间。多个单独的锂离子电池单元可以设置在电池单元模块中，以提供足以操作电动车辆的功率量。通常，为了在有效封装中提供高功率密度，大量的电池单元（经常是大于10个）被封装在单独的电池单元模块中。

锂离子电池已知在操作期间会产生热，并且在充电时作为充电循环的结果也产生热。当过热或者另外暴露给高温环境时，不期望的效应可能影响对锂离子电池的操作。主动冷却系统通常与锂离子电池组一起使用，以防止不期望的过热状况。主动冷却系统通常涉及流动通道，或者涉及间置在相邻电池单元之间的冷却翅片上的肋，二者都导致了施加在单独电池单元外表面上的非均匀压力。此外，主动冷却系统由于增加了所需要的封装空间从而减小了体积效率，因而不期望地增加了电池组及其安装的复杂性。另外，由于不均匀的冷却的缘故，所以在相同电池组内的单独电池单元之间仍然可能发生显著的温度变化，从而进一步影响了电池单元模块的操作。

而且，随着锂离子电池单元进行充电和放电，锂离子电池单元可能膨胀，并且锂离子电池单元可能排出作为其中所发生的化学反应的副产物的气体。因此，期望容纳电池单元的膨胀，以及容许由于电池单元膨胀的缘故而在电池单元模块内产生的合成的内部压力。进一步地，期望容纳副产物气体，以及捕集或适当地从电池单元模块排出这些气体。

存在对易于制造的、具有集成冷却系统的电池单元模块的持续需求，并且还存在对用于维持例如锂离子电池组之类的电池组的期望温度和功率密度的方法的持续需求。期望地，该电池单元模块和方法给电池组提供了均匀分布的表面压力，同时保持从其进行有效的传热，并且允许对电池单元内产生的任何排放气体的收集或捕集。

发明内容

根据当前公开，令人惊喜地提供了一种易于制造的、具有集成冷却系统的电池单元模块，以及用于维持例如锂离子电池组之类的电池组的期望温度和功率密度的方法，从而给电池组提供了均匀分布的表面压力，同时保持从其进行有效的传热，并且还使得能够对来自电池组的任何排放气体进行收集或捕集。

根据本发明，公开了一种电池单元模块，包括：边框和至少一个盖，所述至少一个盖由导热材料形成，所述盖具有大体上平坦的内表面且密封地接合所述边框。多个串联互连的电池单元被布置成彼此面接触，电池单元的第一端包括正接线端，电池单元的第二端包括负接线端，每个都延伸穿过所述边框。至少一个电池单元布置成与所述盖的内表面处于面接触，以便利于通过其传热，并且还便利于正接线端和负接线端。

在一个实施例中，封闭件通常是平行六面体形状的，具有顶部、底部、第一侧、第二侧，以及由导热材料形成的第一和第二相对的盖，所述相对的盖具有大体平坦的内表面且密封地接合所述顶部、所述底部、所述第一侧和所述第二侧。多个串联互连的电池单元布置成面接触，以限定处于与相邻电池单元面接触的内部电池单元和与一个电池单元面接触的外部电池单元，并且具有大体平坦的内表面，以方便通过其传热。串联互连的电池单元的第一端包括正接线端，所述串联互连的电池单元的第二端包括负接线端，其中所述正接线端和所述负接线端延伸穿过所述外框的顶部、底部、第一侧和第二侧中的至少一个。所述外框的顶部、底部、第一侧和第二侧中的一个可以进一步包括：通风端口和用于温度监测探头的开口。相对的盖的外表面可以形成翅片，以方便将热传输到外部环境，用于冷却所述模块。

在另一实施例中，串联互连电池单元的相邻电池单元之间的电互连还包括导电片，其中每个所述片还延伸穿过外框的顶部、底部、第一侧和第二侧中的至少一个，以方便对每个电池单元的电压监测。

在另一实施例中，导热板大体上间置于串联互连的电池单元中间，位于相邻单元之间并且处于与相邻单元的相对面的面接触中。该板与相对的盖的内表面热连通，以方便通过其传热。

还公开了一种用于组装电池单元模块的方法。

本发明还包括以下方案：

方案1. 一种电池单元模块，包括：

边框；

至少一个盖，所述至少一个盖由导热材料形成，所述盖具有大体上平坦的内表面且密封地接合所述边框；以及