整合有與模塊的端子相接觸的熱交換器的電池模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及一種用于混合動力或電動車輛的裝配有熱交換器的電池模塊。
[0002]本發明還提供一種由多個這種類型的電池模塊組合制造的電池組。
【背景技術】
[0003]本發明的技術領域涉及由多個電化學單元電池串聯連接形成的電能存儲裝置。所述電能存儲裝置特別是用作電力電池以用于確保電動車輛或混合動力車輛的牽引。
[0004]電池由模塊組合而成，其中模塊由電化學單元電池組合組成。
[0005]在所述單元電池中，具有可逆電反應，使得在電池放電時產生電流，或者當電池充電時存儲電能。
[0006]所述電化學單元電池是圓柱形的、棱柱形的或柔性的。在柔性單元電池的技術中，通常稱為“口袋電池(pouch-celles)”，每個單元電池由集成有正極、負極和隔板的金屬極板構成。每個單元電池都包括正極端子和負極端子。
[0007]單元電池的每個正極端子和負極端子以看起來相鄰單元電池的端子標識相反的方式設置，從而形成一對電連接的端子。
[0008]電池充電和放電會在支撐放熱電化學反應的電極上和模塊的端子表面上產生熱量，這樣可能會引起組合單元電池的這些電極的損壞。
[0009]在本文中，本發明涉及一種電池模塊，其可以通過模塊的單元電池的端子消散多余的熱量并在電極的化學變化中保持溫度一致。
【發明內容】
[0010]為此，本發明用于電動車輛或混合動力車輛的電池模塊，主要特征在于包括:熱交換器，所述熱交換器具有至少一個流體入口、一個流體出口及至少一個流體循環管路，該流體循環管路預設有在每對成對端子的兩個端子之間設置的熱交換部分，所述成對端子借助電連接元件進行電連接，并在抵靠在所述流體循環管路相關的熱交換部分的每個端子上施加支撐力。
[0011]本發明的模塊還包括下述單獨的或者技術上所有可能組合的可選特征:
[0012]-根據第一種設置，每個單元電池包括:在每個相對的板上的端子，使得模塊具有位于每一模塊相對面上的兩排成對端子；熱交換器包括位于模塊表面上的第一流體循環管路，該模塊包括第一排成對端子，其中熱交換部分設置在每對成對端子的兩個端子之間，以及所述熱交換器還包括位于模塊的相對面上的第二流體循環管路，該模塊包括第二排成對端子，其中熱交換器部分設置在每對成對端子的兩個端子之間；
[0013]-在該設置中，每個第一和第二流體循環管路彎曲延伸通過所述的模塊表面上的相鄰成對端子的兩個端子；
[0014]-在同樣的設置中，每個第一和第二流體循環管路包括:兩個平行的流體集管，通過平行設置在每對成對端子的兩個端子之間的熱交換部分連接在集管之間；
[0015]-根據另一種設置，每個單元電池包括:分別設置在單元電池板上的各個成對的正極端子和負極端子，使得該模塊具有在其表面之一上的兩排錯開的成對端子，以及熱交換器，具有至少一個循環管路，其中熱交換部分設置在每對成對端子的兩個端子之間；
[0016]-在所述設置中，所述熱交換器包括:第一流體循環管路，其在第一排表面上從一成對端子向相鄰的成對端子彎曲延伸，和第二流體循環管路，其在第二排表面上從一成對端子向相鄰的成對端子彎曲延伸；
[0017]-在同樣的設置中，熱交換器包括流體循環管路，其在每個第一和第二排成對端子的兩個端子之間彎曲延伸，可替換地，從第一排成對端子向最近的第二排成對端子彎曲延伸；
[0018]-保持所述設置，所述熱交換器包括:第一和第二外集管，連接至各個流體入口的每個，和中央集管連接至流體出口，第一外集管和中央集管通過平行設置在每對第一排成對端子的兩個端子之間的熱交換部分而連接在它們之間，以及第二外集管和中央集管通過平行設置在每個第二排成對端子的兩個端子之間的熱交換部分而連接在它們之間；
[0019]-每個電連接元件包括通過接合部分連接的兩個平行分支，每個平行分支外部抵靠與成對端子有關的端子延伸；
[0020]-每個熱交換部分電絕緣地插設在兩個端子之間；
[0021]-所述熱交換部分可以由塑料管制成，也可以在金屬管上復制塑料模型來制成，還可以在金屬管上套裝塑料殼來制成。
[0022]總之，本發明提供用于電動車輛或混合動力車輛的電池，包括如前所述的電池模塊組件。
【附圖說明】
[0023]本發明的其他優點和特征可以參考附圖清楚地從說明書中獲得，所述內容為非限制性的，其中:
[0024]附圖1是根據第一實施例的本發明模塊的分解視圖，
[0025]附圖2是在將電連接元件固定到單元電池端子上之前，第一實施例熱交換器模塊局部放大視圖，
[0026]附圖3是在將電連接元件固定到單元電池端子上之后，第一實施例熱交換器模塊局部視圖和剖視圖，
[0027]附圖4是附圖3的IV-1V線的剖視圖，
[0028]附圖5是根據第二實施例的本發明模塊表面之一的透視圖，
[0029]附圖6是根據第三實施例的上述本發明模塊的視圖，
[0030]附圖7是根據第四實施例的上述本發明模塊的視圖，和
[0031]附圖8是根據第五實施例的上述本發明模塊的視圖。
【具體實施方式】
[0032]參考附圖1-4，示出了本發明的第一實施例，模塊I包括通過例如由泡沫制成的絕緣板3隔離并堆疊的多個單元電池2。
[0033]每個單元電池2具有在其上部板4上的正極端子5和負極端子6。
[0034]單元電池2的正極端子5相對于相鄰的第一單元電池2的負極端子6設置，同時第一單元電池2的負極端子6相對于相鄰的第二單元電池2的正極端子5設置。所述堆疊的單元電池2的負極端子6和正極端子5組成的可改變或交替的設置在模塊I的整個長度上重復。
[0035]每個正極端子5與相鄰單元電池2的負極端子6組合形成一對端子7、8。
[0036]根據前述裝置中用于每個單元電池2的端子5、6，模塊I包括在其表面之一 9上的第一排10成對端子7和第二排11成對端子8。
[0037]根據本發明，進一步參考附圖1，熱交換器12包括兩個流體入口 13a、13b和流體出口 14，通過流體循環管路15將出入口之間連接。
[0038]所述流體循環管路15包括連接于第一流體入口 13a的第一外集管16，連接于第二流體入口 13b的第二外集管17以及連接于流體出口 15且在第一外集管16和第二外集管17之間延伸的中央集管18。所述三個集管15、16、17在模塊I的表面9上的整個長度上平行延伸，該模塊I包括第一排10和第二排11成對端子7、8。
[0039]所述第一集管16和第二集管17設置在第一排10和第二排11成對端子的兩側，中央集管18設置第一排10和第二排11成對端子之間。
[0040]在第一集管16和中央集管18之間，在每對第一排端子10的成對端子7的兩個端子5、6之間設置平行的多個熱交換部分19。
[0041]對稱地，在第二集管17和中央集管18之間，在每對第一排端子11的成對端子8的兩個端子5、6之間設置平行的多個熱交換部分20。
[0042]流體由此從兩個關聯的流體入口 13a、13b進入第一集管16和第二集管17，接著經過熱交換部分19、20，在集入中央集管18之前，通過流體出口 15排出。
[0043]根據本發明，電連接元件22設置在每對成對端子7、8的表面上。
[0044]更準確地，參考附圖4，每個電連接元件22包括由接合部分23連接的兩個平行分支24a、24b。每個平行分支24a、24b外側抵靠著成對端子8相關的端子5、6。
[0045]此外，通過在每個平行分支24a、24b的內表面之間與每對成對端子7、8的各個正極端子5和負極端子6的接觸，每個電連接元件22保證了在兩個端子5、6之間的電連接。
[0046]此外，電元件22設置在每對如前所述的成對端子7、8的端子5、6上，允許包裹抵靠熱交換部分19、20的每個端子5、6，可以在端子5、6和熱交換部分19、20之間產生熱量交換。通常，由端子5、6加熱產生的熱量向在其中循環有冷卻液體例如乙二醇的熱交換器12的耗散會成為問題。
[0047]參考附圖4，每一熱交換部分20都由被塑料管26包裹的金屬管25制成，可以將模塊I的端子5、6與流體循環管路15電隔離。
[0048]在未示出的實施例中，通過在流體循環管路15整體上延伸，熱交換部分20可以在金屬管上或者在塑料管上由塑料模制成。
[0049]參考附圖5，第一實施例的熱交換器12的配置很容易用于模塊31，對于每個單元電池32包括在其板34之一上僅一正極端子35或一負極端子(該圖中未不出)，而在未不出的相對的板上有相反極性的端子。而且，所述模塊31具有在表面39之一上的成對端子37組成的第一排38，以及在未示出的相對表面上，具有成對端子的第二排。
[0050]熱交換器42包括位于第一表面39平面上的第一流體循環管路45，以及未示出的位于相對表面上的第二流體循環管路。
[0051]所述第一流體循環管路45包括連接于流體入口 43的第一集管46，連接于流體出口 44的第二集管48，兩個集管46、48在成對端子38組成的第一排兩側沿著模塊31長度平行延伸。
[0052]在第一集管46和第二集管48之間，延伸有多個平行的熱交換部分50，它們設置在每對第一排端子38的成對端子37的兩個端子之間。
[0053]對稱地，在未示出的相對面上，連接流體循環管路的第一集管和第二集管的多個平行的熱交換部分同樣設置在每對成對端子的兩個端子之間。
[0054]如同第一實施例，電連接元件52