专利名称：电池模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可再充电的电池模块，尤其涉及一种具有多个单元电池以及设置在相邻单元电池之间的阻挡件的电池模块。
背景技术：
由于通常将几个至十几个单元电池(unit batteries)彼此连接而形成一个可再充电的电池模块，因此需要有效地散发由每一单元电池产生的热量。尤其将电池模块应用于燃油电力两用车(HEV)时，有效散热更为重要。
如果不能适当散发电池模块中的热量，由于每一单元电池产生的热量可能引起电池模块的温度急剧上升，由此不仅可使电池模块发生故障，而且使装有该电池模块的机械发生故障。在棱柱形电池的情况下，这个问题将变得更加严重。
因此，当形成电池模块时，在单元电池之间设置有阻挡件(barriers)，由单元电池之间的阻挡件形成的空间不仅用于冷却单元电池，而且还用于防止由于单元电池的热膨胀引起的损坏。
为了实现这些功能，要求阻挡件具有足够的强度以及有效的散热结构。
可是，传统的电池模块中的阻挡件不能同时满足上述两个条件，从而难于制造出符合消费者期望质量的电池模块。
也就是说，如果确保阻挡件具有足够强度，其制造成本必定增加，并且在设计冷却空气通道时受到限制。或者，如果形成高冷却效率的阻挡件，它们在结构上又将呈现出弱点。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服所述缺陷的电池模块。
本发明所提供的电池模块包括彼此相隔开的单元电池和设置在相邻单元电池之间的阻挡件。所述阻挡件包括形成于阻挡件的前表面、后表面、或前后表面两者上用于形成空气流动部分的一些突起以及形成在阻挡件上的强度加强部分，每一强度加强部分沿一方向延伸并具有通道。
在一实施方式中，这些强度加强部分可以形成在阻挡件的相对侧边缘上，所述突起被形成于强度加强部分之间。
可将每一突起形成为截锥形。在另一实施方式中，所述突起被设置成彼此具有预定间隔，且彼此基本上沿相同方向突出。
可使强度加强部分的面积为阻挡件总面积的约10％-30％。
在一实施方式中，所述通道被形成于阻挡件的前表面和后表面上。在另一实施方式中，强度加强部分包括设置在阻挡件前表面、后表面、或前后表面两者上的肋，这些肋沿所述方向延伸，并在这些肋之间形成通道。
肋可沿与突起突出的方向相同的方向突出。每一肋的宽度可与每一突起的最大直径基本相等。
所述阻挡件可以是第一阻挡件，电池模块还可包括与第一阻挡件结构基本相同的第二阻挡件。第一阻挡件和第二阻挡件可彼此面对，使得第一阻挡件的突起和强度加强部分分别与第二阻挡件的突起以及强度加强部分接触。第一阻挡件和第二阻挡件可通过焊接彼此固定结合。
在另一实施方式中，至少一个附加阻挡件具有形成强度加强部分的区域，而且被设置在越向所述电池模块中心靠近的各阻挡件形成所述阻挡件的强度加强部分的区域逐渐减小。在另一实施方式中，至少一个附加阻挡件具有空气流动部分，而且被设置在越向所述电池模块中心靠近的各阻挡件的阻挡件空气流动部分逐渐加大。
所述强度加强部分的延伸方向可以基本上是电池模块的纵向或横向。
所述强度加强部分和空气流动部分可跨越阻挡件的整个表面。
所述阻挡件可与相邻的单元电池接触。在一实施方式中，所述突起与至少一个相邻的单元电池接触。在另一实施方式中，所述通道与至少一个相邻单元电池接触。
图1是本发明一示例性实施方式的电池模块的示意性透视图；图2是图1所示的阻挡件的透视图；图3是本发明另一示例性实施方式的阻挡件的透视图；图4是本发明另一示例性实施方式的阻挡件的侧视图；
图5是本发明又一示例性实施方式的阻挡件的侧视图；图6是本发明再一示例性实施方式的阻挡件的侧视图；图7是本发明另一示例性实施方式的阻挡件的侧视图；图8是本发明又一示例性实施方式的阻挡件的侧视图。
具体实施例方式
现在将参考示出了本发明的一些示例性实施方式的附图对本发明进行更全面的描述。当然，本发明可以有多种不同形式的实施方式，而不限于此处所披露的实施方式。更明确地说，提供这些实施方式是为了使公开的内容更充分完整，并向本领域技术人员充分表述本发明的构思。
图1示出了本发明一示例性实施方式的电池模块。
参考图1，电池模块10包括多个以预定间隔彼此隔开设置的单元电池11。
该实施方式中的每一单元电池11是棱柱形可再充电电池，其包括电极组件和容纳该电极组件的棱柱形外壳，电极组件具有正电极、负电极以及处于正和负电极之间的隔板。
阻挡件20被设置于单元电池11之间，以保持单元电池11之间的间隙，并使冷却剂(例如，本实施方式中的空气)在单元电池11之间流动。
也就是说，单元电池11通过阻挡件20相互间隔开以形成电池组合体。
单元电池11和阻挡件20可以通过固定器相互紧密接触，即，通过设置在电池组合体两个最外侧上的端板13以及通过螺母31与端板13组合在一起的限制杆30使单元电池11和阻挡件20相互紧密接触，由此形成被容纳于壳体12中的组件。
外壳12设置有空气入口14以及空气出口15，冷却剂{本实施方式中的温度控制空气(temperature control air)}通过空气入口被引入，引入的空气流经单元电池11而通过空气出口被排出。
也就是说，温度控制空气通过空气入口14被引入外壳12中，并流过设置在单元电池11之间的阻挡件20，在该过程中，温度控制空气与单元电池11进行热交换。然后，经热交换的空气通过空气出口15被排出外壳12。
具有空气入口和出口14和15的外壳12的这种结构以及单元电池11和阻挡件20的这种设置仅仅是本发明可以采用的电池模块的一些实施方式的一些实例，本发明并不限于这种结构和设置，只要可以实现上面所述的空气流动即可。
参考图2，阻挡件20可由与单元电池11的侧表面尺寸相同的板21构成。在板21的第一表面上可形成多个突起23以形成空气流动部分22。突起23相互隔开预定距离。具有多个通道25的强度加强部分24形成在板21的两个纵向侧边缘上。
在该实施方式中，通过弯曲板21使得沿阻挡件20的纵向轴线(如附图中示出的X轴线)形成条状，这些条在阻挡件20的第一和第二表面上限定出通道25。
参见图1和2，将阻挡件20设置在单元电池11之间时，突起23的外端、强度加强部分24的一些表面、与第一表面对置的阻挡件20的第二表面与相邻单元电池11的那些表面接触，由此支撑相邻单元电池11并保持相邻单元电池之间的间隔。在这种状态下，空气有效地流过限定于这些突起23之间的空气流动部分22。
每一突起23被形成为截锥形，它们的直径朝向板21逐渐增大。由于相邻单元电池11之间的间隔受突起23的高度影响，因此可以根据电池模块的设计恰当地设定突起23的高度。
如上所述，当将阻挡件20设置在相邻单元电池11之间时，阻挡件20的突起23支撑单元电池11，从而可防止单元电池11变形。
另外，强度加强部分24也支撑相邻单元电池11，使空气有效地流过通道25，由此有效地发散单元电池11产生的热量。
与只具有突起或只具有肋的传统阻挡件相比，采用如上所述的阻挡件20的结构，不仅可提高阻挡件20的强度，而且可提高单元电池11的冷却效率。
图3是本发明另一示例性实施方式的阻挡件的透视图。
参考图3，阻挡件120由和单元电池的侧表面尺寸相同的板121构成。在板121的第一表面上形成有多个突起123。突起123相互隔开预定距离，从而在它们之间形成空气流动部分。
每一具有肋126的强度加强部分124被形成于板121的第一表面的纵向侧边缘上，并沿纵向轴线(附图中X轴线)延伸。通道125被形成于肋126之间。
肋126不限于某一特定结构。例如，肋的宽度可等于突起123的最大直径。当然，这些肋的宽度也可以彼此不同。
另外，肋126之间的距离彼此可以相同或不同。
当将阻挡件120设置在相邻单元电池之间时，肋126和突起123的上表面与单元电池的相向表面接触，以支撑单元电池。在这种状态下，空气可以有效地流过通道125和空气流动部分122，由此可有效地发散由单元电池产生的热量。
就此而言，鉴于单元电池被充电和放电时在单元电池中心部分上产生的热量多于单元电池边缘部分产生的热量，因此可将阻挡件120设计成使得流过空气流动部分122的空气量大于流过通道125的空气量。
可是，由于在阻挡件120纵向侧边缘上形成的强度加强部分124在弯曲应力方面大于突起123所形成的空气流动部分122，因此可以防止由将限制杆固定在端板上的螺母的限制力在端板上局部生成的应力集中所引起的阻挡件120的变形。
在该实施方式中，形成突起123的面积大约是阻挡件120的第一表面的总面积的70％-90％，而形成肋124的纵向侧边缘的面积大约是阻挡件120的第一表面的总面积的10％-30％。
若形成突起123的面积大于第一表面总面积的90％，阻挡件120的整体强度可能恶化。若纵向侧边缘的面积大于阻挡件120的第一表面总面积的30％，阻挡件120的整体冷却效率可能恶化。
与只设有突起或只设有肋的传统阻挡件相比，采用上面所述结构的阻挡件120不仅可提高阻挡件120的强度，而且还可提高单元电池的冷却效率。
图4和5示出了本发明其它示例性实施方式的阻挡件。
在这些实施方式中，两个子阻挡件的每一个都具有上面图2和图3所示的实施方式所描述的空气流动部分和强度加强部分，这两个子阻挡件对称设置并且相互接触从而形成阻挡件。
在这些实施方式中，相向的子阻挡件在流动部分和强度加强部分的结构方面彼此相同。
也就是说，图4示出一示例性实施方式，其中的阻挡件220包括两个子阻挡件230，每个子阻挡件230都与图2所示的阻挡件相同。子阻挡件230对称地彼此面对，使得其中一个子阻挡件230的强度加强部分240和突起250分别与另一个子阻挡件230的强度加强部分240和突起250相接触。
图5示出一示例性实施方式，其中的阻挡件320包括两个子阻挡件330，每个子阻挡件330都与图3的阻挡件相同。子阻挡件330对称地彼此面对，使得其中一个子阻挡件330的强度加强部分340和突起350分别与另一个子阻挡件330的强度加强部分340和突起350接触。
子阻挡件230(330)通过激光焊接彼此固定结合。
根据图4和图5的这些实施方式，空气流动通路被增大，因此能更有效地发散单元电池产生的热量。
图6示出了本发明另一实施方式的电池模块。
参考图6，该实施方式的电池模块400基本上与图1所示的电池模块相同。可是，在该实施方式中，形成阻挡件402的强度加强部分404的纵向侧边缘的面积从电池模块400的两侧朝电池模块400的中心逐渐减小，同时，形成阻挡件402的空气流动部分的突起406的面积朝电池模块400的中心逐渐增加。
也就是说，由于由螺母408施加给端板410的应力朝着电池模块400的中心逐渐减小，形成强度加强部分404的纵向侧边缘的面积朝电池模块400的两侧逐渐增加，从而防止阻挡件402变形。
此外，由于由单元电池412产生的热量朝电池模块400中心逐渐增加，因此形成空气流动部分的突起406的面积朝电池模块400的中心逐渐增加。这样就可以均匀地冷却电池模块400的单元电池412。
如图7和8所示，可以不将强度加强部分500和502形成于纵向侧边缘上，而使它们沿横向(附图中Y轴线)形成于阻挡件504和506的横向侧边缘上。
根据本发明上面所描述的这些实施方式，通过改进阻挡件的结构，可以提高阻挡件的强度，从而可防止单元电池变形，并且可以提高电池模块的散热效率。
本发明这些实施方式所述的电池模块可用作如燃油电力两用车、电动机车、无线真空吸尘器、电动自行车或小型摩托车之类的电机驱动设备的电源。
尽管已示出并描述了本发明的一些示例性实施方式，但是本领域技术人员可以理解，在不超出本发明的原理和构思的前提下，可对本发明作出一些改型，因此，本发明的范围被限定于权利要求所请求保护的范围及其等同范围中。
权利要求
1.一种电池模块，包括相互隔开的单元电池；设置在相邻单元电池之间的阻挡件，其中，所述阻挡件包括形成在所述阻挡件的前表面、后表面、或两者上的突起，以形成空气流动部分；以及形成在所述阻挡件上的强度加强部分，每一强度加强部分沿一方向延伸并具有通道。
2.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述强度加强部分形成在所述阻挡件的相对侧边缘上，所述突起形成在所述强度加强部分之间。
3.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述突起被设置成彼此隔开预定间隔。
4.如权利要求1所述的电池模块，其中，形成所述强度加强部分的面积大约是所述阻挡件总面积的10％-30％。
5.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述突起彼此朝相同方向突出。
6.如权利要求1所述的电池模块，其中，每一突起都呈截锥形。
7.如权利要求1所述的电池模块，其中，在所述阻挡件的前表面和后表面上形成所述通道。
8.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述强度加强部分包括设置在所述阻挡件的前表面、后表面、或两者上的肋，所述肋沿所述方向延伸，其中在这些肋之间形成所述通道。
9.如权利要求8所述的电池模块，其中，所述肋以与所述突起的突出方向相同的方向突出。
10.如权利要求9所述的电池模块，其中，每一所述肋的宽度与每一所述突起的最大直径相等。
11.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述阻挡件是第一阻挡件，所述电池模块还包括与所述第一阻挡件结构相同的第二阻挡件，所述第一阻挡件和所述第二阻挡件彼此面对，使得所述第一阻挡件的突起和强度加强部分分别与所述第二阻挡件的突起和强度加强部分接触。
12.如权利要求11所述的电池模块，其中，所述第一阻挡件和所述第二阻挡件通过焊接彼此固定结合。
13.如权利要求1所述的电池模块，其中，还包括至少一个具有形成强度加强部分的区域的附加阻挡件，其中被设置在越向所述电池模块中心靠近的各阻挡件形成所述阻挡件的强度加强部分的区域逐渐减小。
14.如权利要求1所述的电池模块，其中，还包括至少一个具有形成空气流动部分的附加阻挡件，其中被设置在越向所述电池模块中心靠近的各阻挡件的阻挡件空气流动部分的尺寸逐渐加大。
15.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述强度加强部分沿所述电池模块的纵向延伸。
16.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述强度加强部分沿所述电池模块的横向延伸。
17.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述强度加强部分和空气流动部分跨越所述阻挡件的整个表面。
18.如权利要求1所述的电池模块，其中，所述阻挡件与相邻的所述单元电池接触。
19.如权利要求18所述的电池模块，其中，所述突起与所述单元电池的相邻电池的至少之一接触。
20.如权利要求18所述的电池模块，其中，所述通道与所述单元电池的相邻电池的至少之一接触。
全文摘要
本发明公开了一种电池模块，其包括彼此隔开的单元电池和设置在相邻单元电池之间的阻挡件。阻挡件包括形成于阻挡件前表面、后表面、或两者上以形成空气流动部分的多个突起以及形成于阻挡件上的强度加强部分，每一强度加强部分沿一方向延伸并且具有通道。通过改进阻挡件的结构，可以提高阻挡件的强度，从而可防止单元电池变形，并且可以提高电池模块的散热效率。
文档编号H01M10/50GK1877883SQ20061010604
公开日2006年12月13日 申请日期2006年4月26日 优先权日2005年4月26日
发明者金泰容, 全伦哲, 李建求 申请人:三星Sdi株式会社