[发明专利]可去除的电池部件载体、包括可去除的电池部件载体的电池系统和包括电池系统的车辆

说明书

本发明涉及一种可去除的电池部件载体(30，60)，其用于容纳包括多个电池单元(1，1')的电池子模块(40，64)并且被配置为机械地和电地连接到其它可去除的电池部件载体(30，60)和/或载体框架(10)以形成模块化的电池系统(100)，该可去除的电池部件载体(30，60)包括：底板(32，62)；一对侧壁(31)，从底板(32，62)沿底板(32，62)的两个相对的纵向边缘向上延伸；一对端板(33)，从底板(32，62)沿着底板(32，62)的两个相对的横向边缘垂直向上延伸，端板(33)机械地联接到该对侧壁(31)和/或底板(32，62)用于将多个电池单元(1，1')固定在一起；单元盖(34，66)，平行于底板(32，62)延伸，使单元盖、底板、侧壁和端板形成用于电池子模块(40，64)的容纳空间；以及设置在多个电池单元(1')之间的冷却片(68)。本发明还提出一种电池系统，该电池系统包括容纳多个可去除的电池部件载体(30，60)的载体框架(10)，其中每个可去除的电池部件载体(30，60)可单独地从载体框架拆卸(10)。

技术领域

本发明涉及可去除的电池部件载体、电池系统和包括该电池系统的车辆，其中该电池系统包括多个能够从电池系统单独分离的可去除的电池部件载体。

背景技术

能够重复地充电和放电的可再充电电池或二次电池广泛用于许多不同的装置。虽然低容量可再充电电池通常被用作小型电子装置(诸如蜂窝电话、笔记本式电脑和摄像放像机)的电源，大容量可再充电电池大部分用作混合动力车辆等的电源。

一般而言，可再充电电池包括电极组件、容纳电极组件的壳体、以及电连接到电极组件的电极端子，该电极组件包括正电极、负电极以及插置在正电极和负电极之间的隔板。壳体的形状，例如圆柱形或矩形，可以根据预期目的和装置的设计而变化。

包括串联和/或并联联接的多个单位电池单元的电池模块用于提供所需的能量密度。电池模块通过使多个单位电池单元的电极端子互连而形成，其中单位单元的数目取决于所需的功率量。

电池模块能够以块设计或模块设计被构造。在块设计中，每个电池单元联接到公共集流器结构和公共电池管理系统。在模块设计中，彼此连接的多个电池单元形成子模块并且几个子模块彼此连接以形成模块。在后者情况下，电池管理功能可以在模块级别或者在子模块级别实现，因而可以改善可交换性。

多个电池模块能够组合从而实现例如用于电动车辆或混合动力车辆的大功率可再充电电池。于是一个或更多个电池模块机械地和电地集成，装备有热管理系统并且被建立用于与一个或更多个用电装置通信，从而形成电池系统。需要热管理系统以通过消散从可再充电电池产生的热来确保电池模块的安全性和效率。

电池系统的机械集成需要例如电池子模块的单独部件之间的适当机械连接以及电池子模块的单独部件与提供用电装置(例如车辆)的系统的结构的适当机械连接。这些连接必须被设计为在电池系统的平均使用寿命期间以及在其使用期间所提供的应力下保持功能。同时，必须满足安装空间和可交换性需要。

电池模块的机械集成能够通过提供载板例如底板以及通过在其上定位单独的电池单元或子模块来实现。固定电池单元或子模块能够例如通过在载板中的合适的凹陷、通过如螺栓或螺钉那样的机械互连器或通过限制所述单元或子模块来实现。限制能够通过将侧板紧固到载板的横向侧来实现。另外地或备选地，子模块能够被布置于在电池模块中布置的单独壳体中，例如，在这些单独的壳体内的载板上。

根据现有技术的电池模块，不管任何模块结构，通过使其所有组成部分互连而实现其机械完整性。因而，电池模块的一部分(例如子模块)的更换通常需要拆下整个电池模块。因此，电池模块的部件中的缺陷通常导致整个模块的拆卸和更换以及模块的单独修理。因为大容量电池模块可能是昂贵的、大的和重的，所以所述步骤证明是繁重的，并且庞大电池模块的(例如，在技工的车间中的)储存变得困难。

发明内容

技术问题