[发明专利]电池模块冷却

说明书

本发明涉及电池模块冷却。一种电池模块包括：至少两个电池组件，每个电池组件包括多个电池单元，所述多个电池单元具有处于相反两端的两个极柱并且彼此相邻地横向布置成一排，使得一电池单元的极柱与相邻电池单元的极柱相邻，以及多个互连件，所述多个互连件将一电池单元的极柱连接到相邻电池单元的极柱；壳体，其被布置成容纳至少两个电池组件并且围绕每排极柱形成相应连续空间从而允许流体流动，并且包括用于所形成的每个连续空间的入口开口和出口开口，以及一对电模块端子，所述一对电模块端子用于将电池组件连接到外部，每个电模块端子被布置成在热学上相比于靠近出口开口更靠近入口开口中的一者。

技术领域

本发明涉及保持多个电池单元的电池模块的冷却。本发明具体涉及向诸如电动汽车的电动车辆提供电力的电池模块。

背景技术

正日益增加地普及电动车辆，因为它们逐渐地代替或补充具有燃烧型发动机的常规车辆。采用电动马达作为驱动和推进装置的车辆当然需要车载电力，该车载电力可由电力源(例如，所谓的混合动力车辆中的燃烧型发动机和发电机或氢动力车辆中的燃料电池单元)产生。然而，针对主要存储或者至少针对缓冲和短时间存储目的，电池当然扮演着重要角色。通常，期望相对大的容量。

这种车载电力存储部由一个或更多个电池模块组成，该一个或更多个电池模块包括多个电池单元。个体电池单元通常是圆柱形电池单元，其中电极和电解质的分层构造被卷起以提供大的内部相互作用表面。个体电池单元提供通常在1.5伏到4.2伏的范围内的标称电池单元电压，这取决于电池单元的化学性质和充电以及劣化状态。此外，当然不仅存在电解质型电池单元(诸如锂离子电池)，而且还存在固态型电池单元，然而，该固态型电池单元结合了类似或相关的化学性质。然而，不管采用的化学性质或物理性质如何，个体电池单元通常以圆柱形或板状壳体为特征。此外，个体电池单元提供通常远低于10伏的相对低的电压，使得若干电池单元串联连接以提供车辆中所需的目标电压。

通常，多个圆柱形电池单元按直立定向的电池单元的阵列布置。这种构造不仅允许密集的封装，而且允许以方便的方式来互连，以便在电池单元之间获得所需的串联连接和并联连接。这种构造具有由个体电池单元的高度或长度决定的最小高度，尽管电池单元原则上在其它方向上以更加微型的尺寸为特征。还存在特别考虑模块在车辆内部的布置和/或车辆的重心的高度和/或位置的其它构造。

此外，在这样的电池模块中，在电池单元的充电和/或放电期间通常也会产生来自反应的热量。本质上，用于结合或释放电荷的化学过程与相应电流相关联，当流过具有有限电阻的导电路径时，该电流耗散热量。这样的电池模块的电池单元因此可能需要借助于冷却流体(液体、空气、气体等)的主动冷却，该冷却流体沿着电池单元流动或在电池单元的热附近流动，以便吸收热量并从电池单元带走该热量。

因此，需要一种改进的电池模块，其允许在车辆内部空间高效地安装并高效地冷却电池单元以及电池模块的其它有源元件和无源元件。

发明内容

所提到的问题和缺点由如下方面的主题解决。在下文中限定了进一步优选的实施方式。具体地，本发明的实施方式可以提供本文部分地描述的实质益处。

根据本发明的一个方面，提供了一种电池模块，所述电池模块包括：至少两个电池组件，每个电池组件包括多个电池单元，所述多个电池单元具有处于相反两端的两个极柱(pole)并且彼此相邻地横向布置成一排，使得一电池单元的极柱与相邻电池单元的极柱相邻，以及多个互连件，所述多个互连件将一电池单元的极柱连接到相邻电池单元的极柱；壳体，所述壳体被布置成容纳所述至少两个电池组件并且围绕每排极柱形成相应连续空间从而允许流体流动，并且包括用于所形成的每个连续空间的入口开口和出口开口；以及一对电模块端子，所述一对电模块端子用于将所述电池组件连接到外部，每个电模块端子被布置成在热学上相比于靠近出口开口更靠近所述入口开口中的一者。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的实施方式，其中，为了更好地理解本发明的概念而呈现了这些实施方式，但是这些实施方式不应被视为限制本发明，在附图中：