專利名稱：加熱裝置以及具備加熱裝置的電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱裝置以及具備加熱裝置的電池組件。
背景技術(shù)：
近年來，電池的用途擴(kuò)展到各種領(lǐng)域。電池例如搭載在汽車等車輛上。搭載于在-30°C以下的環(huán)境下使用的汽車上的電池，為防止電池液凍結(jié)或者電池功能降低而經(jīng)常要利用輔助熱源對其進(jìn)行加熱。其結(jié)果，可抑制因電池液凍結(jié)或者電池的電容顯著降低所引起的發(fā)動機(jī)的啟動不良。圖12及圖13表示電池以及對電池進(jìn)行加熱的加熱裝置(參照專利文獻(xiàn)1)。圖 12是電池以及加熱裝置的剖視圖。圖13是加熱裝置的放熱板的俯視圖。如圖12所示，加熱裝置910包括以覆蓋電池900周圍的方式設(shè)置的保溫材料 920 ；以及以接觸于電池900外周面的方式設(shè)置的放熱板930。保溫材料920具有絕熱性。 其結(jié)果，從放熱板930產(chǎn)生的熱能能適當(dāng)?shù)貍鲗?dǎo)至電池900并且被保持在電池900內(nèi)。加熱裝置910包括安裝在放熱板930上的陶瓷制的PTC(Positive Temperature Coefficient，正溫度系數(shù))發(fā)熱體941、942。從電池900對PTC發(fā)熱體941、942供應(yīng)電力。 其結(jié)果，PTC發(fā)熱體941、942產(chǎn)生熱能并經(jīng)由放熱板930對電池900進(jìn)行加熱。專利文獻(xiàn)2公開了使用涂敷有樹脂制PTC發(fā)熱體的可撓性基板對電池進(jìn)行加熱的技術(shù)。樹脂制PTC發(fā)熱體由導(dǎo)電性粉末與樹脂的混合物形成。形成為薄板狀的PTC發(fā)熱體包括梳齒形電極部。梳齒形電極部并不發(fā)熱。因此，電極部相對于電池的不當(dāng)設(shè)置會導(dǎo)致加熱不均。近年來，作為努力實現(xiàn)節(jié)能化和減少CO2的一環(huán)，正在普及使用組合了發(fā)動機(jī)與電動機(jī)的動力源的混合動力汽車或僅以電動機(jī)作為動力源的電動汽車。搭載在混合動力汽車或電動汽車上的電池為驅(qū)動電動機(jī)而被形成為具有較大的電容。典型的是，混合動力汽車或電動汽車用電池包括收納在盒匣內(nèi)的多個電池單元。電池單元包括串聯(lián)連接的多個單位電池。多個電池單元在盒匣內(nèi)串聯(lián)連接(可根據(jù)需要進(jìn)一步并聯(lián)連接)。據(jù)此，實現(xiàn)足以驅(qū)動電動機(jī)的大電容。具有此種大電容的電池如上所述也存在低溫環(huán)境下電容降低的問題。因此，考慮利用專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2所公開的加熱技術(shù)對大電容的電池進(jìn)行加熱。然而，如圖12及圖13所示的在放熱板930上安裝PTC發(fā)熱體941、942來作為發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)，會在PTC發(fā)熱體941、942的附近區(qū)域與其他區(qū)域之間產(chǎn)生溫度差。其結(jié)果，例如當(dāng)使用圖12及圖13所示的結(jié)構(gòu)對用于混合動力汽車或電動汽車的具有多層單元結(jié)構(gòu)的電池單元的電池進(jìn)行加熱時，會在電池單元間產(chǎn)生溫度差。此情況歸因于作為電池整體的電容的不充分恢復(fù)。此外，上述專利文獻(xiàn)2所公開的具有梳齒形電極部的PTC發(fā)熱體的加熱不均也會招致相同的問題。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開公報特開平9-190841號專利文獻(xiàn)2 日本專利公開公報特開平9-213459號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可抑制電池單元間的溫度差的加熱裝置以及具備加熱裝置的電池組件。本發(fā)明的一方面所涉及的加熱裝置，對層疊多個電池模塊而構(gòu)成的電池進(jìn)行加熱，包括發(fā)熱體；以及熱傳導(dǎo)體，沿該發(fā)熱體設(shè)置，其中，所述熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。本發(fā)明的另一方面所涉及的電池組件，包括電池，層疊多個電池模塊而構(gòu)成；以及加熱裝置，分別對所述多個電池模塊進(jìn)行加熱，其中，所述加熱裝置包括發(fā)熱體；和熱傳導(dǎo)體，沿該發(fā)熱體設(shè)置，其中，所述熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。


圖1是第一實施方式所涉及的電池組件的概略立體圖。圖2是用于圖1所示的電池組件的單位電池的概略連接圖。圖3是圖1所示的電池組件的概略局部剖視圖。圖4是第二實施方式所涉及的電池組件的概略局部剖視圖。圖5是第三實施方式所涉及的電池組件的概略局部剖視圖。圖6是第四實施方式所涉及的電池組件的概略局部剖視圖。圖7是作為圖6所示的電池組件的發(fā)熱體而例示的PTC加熱器的概略分解立體圖。圖8是概略地表示圖7所示的PTC加熱器的飽和溫度特性與電池的耐熱溫度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖9是概略地表示圖7所示的PTC加熱器的特性的坐標(biāo)圖。圖10是第五實施方式所涉及的電池組件的概略局部剖視圖。圖11是圖10所示的電池組件的概略放大剖視圖。圖12是表示以往的電池及加熱裝置的剖視圖。圖13是圖12所示的加熱裝置的俯視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式所涉及的加熱裝置及電池進(jìn)行說明。另外， 在以下說明的實施方式中，對相同的結(jié)構(gòu)部件附上相同符號。此外，為了使說明清楚明了， 可根據(jù)需要而省略重復(fù)說明。附圖所示的結(jié)構(gòu)、設(shè)置或者形狀及與附圖相關(guān)的記載僅用于使以下實施方式的原理容易理解，通過以下各種實施方式所說明的原理并不限定于這些內(nèi)容。(第一實施方式)(電池組件的結(jié)構(gòu))圖1是電池組件的立體圖。圖2是電池組件的電池的單位電池連接圖，加熱裝置對電池進(jìn)行加熱。圖3是電池組件的概略剖視圖。以下，利用圖1至圖3對電池組件進(jìn)行說明。如圖1所示，電池組件100包括大致長方體形狀的電池200 ；以及對電池200進(jìn)行加熱的大致平板狀的加熱裝置300。加熱裝置300搭載于電池200的上表面。在本實施方式中，電池200的上表面作為從加熱裝置300接收熱能的加熱面而例示。電池200包括六個電池模塊210。取而代之，電池200也可包括五個以下電池模塊 210，或者也可包括七個以上電池模塊210。六個電池模塊210沿水平方向?qū)盈B。電池模塊210間的邊界的緣部BE出現(xiàn)于包含搭載了加熱裝置300的上表面的電池200的周面上。加熱裝置300以跨越出現(xiàn)于電池200的上表面的五個緣部BE的方式設(shè)置。據(jù)此，加熱裝置300與六個電池模塊210中的每一個接觸。如圖2所示，電池模塊210包括四個單位電池220。取而代之，電池模塊210也可包括三個以下單位電池220，或者也可包括五個以上單位電池220。內(nèi)置在電池模塊210中的四個單位電池220被串聯(lián)連接。如圖3所示，電池模塊210包括形成用于收納單位電池220的空間的外包裝部件 230。形成電池模塊210的外表面的外包裝部件230優(yōu)選由具有比較高的熱傳導(dǎo)率的金屬形成。據(jù)此，來自加熱裝置300的熱能適當(dāng)?shù)貍鲗?dǎo)至整個電池200。如圖1及圖3所示，加熱裝置300包括呈薄板狀的發(fā)熱體310 ；以及設(shè)置在發(fā)熱體310與電池200的上表面之間的薄板狀的熱傳導(dǎo)體320。熱傳導(dǎo)體320與電池200的多個電池模塊210中的每一個接觸。熱傳導(dǎo)體320沿六個外包裝部件230的層疊方向設(shè)置。以覆蓋由六個外包裝部件 230形成的電池200的上表面的方式設(shè)置的熱傳導(dǎo)體320，使用與外包裝部件230相同的金屬而形成為薄板狀。作為熱傳導(dǎo)體320及外包裝部件230而使用的金屬材料例示了鋁板或銅板，但也可使用具有高熱傳導(dǎo)性的其他金屬材料。從熱效率的觀點考慮，熱傳導(dǎo)體320優(yōu)選形成得比較薄，例如適合使用3mm厚的金屬板。但是，例如根據(jù)電池200的表面形狀(例如下述的緊固部235(參照圖11))，也可以具有3mm以上的厚度部分。分別接觸于六個外包裝部件230的熱傳導(dǎo)體320向電池200傳導(dǎo)來自發(fā)熱體310的熱能。熱傳導(dǎo)體320使用與外包裝部件230相同的金屬材料，由此可適當(dāng)?shù)匾种仆獍b部件230與熱傳導(dǎo)體320之間的電蝕。據(jù)此，可適當(dāng)?shù)匾种仆獍b部件230與熱傳導(dǎo)體320之間的熱傳導(dǎo)率的經(jīng)時降低和因外包裝部件230的腐蝕所引起的電池200的壽命降低。產(chǎn)生用于加熱電池200的熱能的發(fā)熱體310沿?zé)醾鲗?dǎo)體320的上表面設(shè)置。發(fā)熱體310的下表面適當(dāng)?shù)亟佑|于熱傳導(dǎo)體320的上表面。據(jù)此，來自發(fā)熱體310的熱能適當(dāng)?shù)貍鲗?dǎo)至熱傳導(dǎo)體320。如圖1所示，電池組件100包括溫度傳感器410以及電連接于溫度傳感器410的控制電路420?？刂齐娐?20基于來自溫度傳感器410的輸出信號控制向發(fā)熱體310供應(yīng)的電量。據(jù)此，來自發(fā)熱體310的熱能在控制電路420的控制下增減。在本實施方式中，溫度傳感器410安裝在設(shè)置于最右側(cè)的電池模塊210上。取而代之，溫度傳感器410也可以安裝在其他電池模塊210上。此外，也可以是多個溫度傳感器410安裝在不同的電池模塊 210上。在本實施方式中，使用接觸式溫度傳感器作為溫度檢測部件。取而代之，也可使用能夠檢測電池模塊210的溫度的適當(dāng)元件、構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)作為溫度檢測部件。在本實施方式中，作為控制向發(fā)熱體310供應(yīng)的電量的控制部件，使用與溫度傳感器410獨(dú)立設(shè)置的控制電路420。取而代之，也可以使用與溫度傳感器410 —體化的控制電路或能夠根據(jù)電池模塊210的溫度而控制向發(fā)熱體310供應(yīng)的電量的其他電路、元件或者結(jié)構(gòu)作為控制部件。(電池組件的動作)利用圖1對電池組件100的動作進(jìn)行說明。溫度傳感器410檢測電池模塊210的溫度?？刂齐娐?20基于從溫度傳感器410 輸出的檢測信號，判斷電池模塊210的溫度是否低于預(yù)先設(shè)定的下限閾值溫度。當(dāng)電池模塊210的溫度低于下限閾值溫度時，控制電路420開始向發(fā)熱體310供應(yīng)電力。其后，當(dāng)溫度傳感器410輸出表示電池模塊210的溫度高于預(yù)先設(shè)定的上限閾值溫度的信號時，控制電路420停止向發(fā)熱體310供應(yīng)電力。發(fā)熱體310在電力供應(yīng)的開始起至停止為止的期間發(fā)熱。來自發(fā)熱體310的熱能經(jīng)由熱傳導(dǎo)體320傳導(dǎo)至各電池模塊210。其結(jié)果，電池200升溫。具有較高的熱傳導(dǎo)率的金屬制的熱傳導(dǎo)體320使來自發(fā)熱體310的熱能分布均勻化。因此，在本實施方式中，即便將具有不均勻的熱能分布特性的發(fā)熱體310組裝至電池組件100中，由于熱傳導(dǎo)體320的下表面的熱能分布變得大致均勻，所以各電池模塊210也會接收大致均勻的熱能。據(jù)此，電池模塊210之間幾乎不會產(chǎn)生溫度差。(第二實施方式)圖4是第二實施方式所涉及的電池組件的概略剖視圖。對與第一實施方式相同的部件分配相同的符號。利用圖4說明與第一實施方式的不同點。另外，對以下未說明的部件可適當(dāng)?shù)匾玫谝粚嵤┓绞剿婕暗恼f明。電池組件100A包括在第一實施方式中相關(guān)地說明的電池200 ；以及對電池200 進(jìn)行加熱的加熱裝置300A。加熱裝置300A不僅包括在第一實施方式相關(guān)地說明的熱傳導(dǎo)體320及發(fā)熱體310，而且還包括具有絕熱性的絕緣層330。發(fā)熱體310包括與熱傳導(dǎo)體320的上表面相向的第一面311 ；以及第一面311 的相反側(cè)的第二面312。絕緣層330沿第二面312設(shè)置。整體地覆蓋第二面312的絕緣層 330抑制從發(fā)熱體310向上方的熱輻射。其結(jié)果，提高向位于發(fā)熱體310下方的電池200 的熱傳導(dǎo)效率。據(jù)此，本實施方式可提供熱效率提高的電池組件100A。作為絕緣層330，例如可例示耐熱纖維片、玻璃纖維片、陶瓷片、或?qū)盈B包含這些板材的絕熱材料與鋼板而成的復(fù)合片、泡沫緩沖材料(例如，泡沫塑料絕熱材料(硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(hard urethane foam)、聚乙烯泡沫塑料(polyethylene foam)、泡沫玻璃(foamed glass)等))或可發(fā)揮絕熱性的其他絕熱體。(第三實施方式)圖5是第三實施方式所涉及的電池組件的概略剖視圖。對與第一實施方式相同的部件分配相同的符號。利用圖5說明與第一實施方式的不同點。另外，對以下未說明的部件可適當(dāng)?shù)匾玫谝粚嵤┓绞剿婕暗恼f明。電池組件100B包括在第一實施方式中相關(guān)地說明的電池200 ；以及對電池200 進(jìn)行加熱的加熱裝置300B。加熱裝置300B不僅包括在第一實施方式中相關(guān)地說明的熱傳導(dǎo)體320及發(fā)熱體310，而且還包括用于粘合熱傳導(dǎo)體320與發(fā)熱體310的薄膜狀粘合層 340。在本實施方式中，粘合層340使用粘合劑形成。取而代之，作為粘合層340，也可使用包括具有比較高的熱傳導(dǎo)率的金屬性基材的雙面膠或適于粘合熱傳導(dǎo)體320與發(fā)熱體310 的其他粘合部件。形成得非常薄的粘合層340適當(dāng)?shù)匾种茻醾鲗?dǎo)體320與發(fā)熱體310之間的熱傳導(dǎo)率的降低。此外，粘合層340適當(dāng)?shù)匾种埔螂姵亟M件100B的使用環(huán)境的溫度變化或電池組件100B的經(jīng)年劣化而在發(fā)熱體310與熱傳導(dǎo)體320之間產(chǎn)生間隙。因此，可抑制加熱裝置 300B的加熱性能發(fā)生變化。據(jù)此，本實施方式所涉及的電池組件100B具有較高的可靠性。使用者可一體地使用預(yù)先通過粘合層340粘合的熱傳導(dǎo)體320及發(fā)熱體310。因此，使用者可將加熱裝置300B容易地安裝到電池200上。據(jù)此，使得將加熱裝置300B安裝于電池200的作業(yè)效率提高。(第四實施方式)圖6是第四實施方式所涉及的電池組件的概略剖視圖。圖7是用于第四實施方式所涉及的電池組件的發(fā)熱體的概略分解立體圖。對與第一實施方式相同的部件分配相同的符號。利用圖6及圖7說明與第一實施方式的不同點。另外，對以下未說明的部件可適當(dāng)?shù)匾玫谝粚嵤┓绞剿婕暗恼f明。如圖6所示，電池組件100C包括在第一實施方式中相關(guān)地說明的電池200 ；以及對電池200進(jìn)行加熱的加熱裝置300C。加熱裝置300C不僅包括在第一實施方式中相關(guān)地說明的熱傳導(dǎo)體320，而且還包括作為片狀發(fā)熱體而使用的PTC加熱器310C。PTC加熱器310C包括接觸于熱傳導(dǎo)體320的上表面的絕緣性蓋313 ；安裝在絕緣性蓋313上的絕緣性基材314 ；以及設(shè)置在絕緣性蓋313與絕緣性基材314之間的PTC電阻體315。絕緣性蓋313及絕緣性基材314具有電絕緣性。絕緣性蓋313包括包圍用于收納PTC電阻體315的凹部的凸緣316。形成在絕緣性蓋313上的凹部中所收納的PTC電阻體315被絕緣性蓋313及連接于凸緣316的上表面的絕緣性基材314包圍。據(jù)此，絕緣性蓋313及絕緣性基材314作為覆蓋PTC電阻體315的外殼體使用。絕緣性蓋313及絕緣性基材314適當(dāng)?shù)匾种葡騊TC電阻帶314(應(yīng)為“電阻體315”)供應(yīng)的電能的泄漏。如圖7所示，PTC加熱器310C包括用于向PTC電阻體315傳送電力的第一電極 350及第二電極360。第一電極350包括涂敷在絕緣性基材314上的梳齒形的第一涂敷部 351 ；以及從由絕緣性蓋313和絕緣性基材314形成的外殼體突出的第一電極棒352。第一電極棒352電連接于向PTC加熱器3IOC供應(yīng)電力的電源。第二電極360包括涂敷在絕緣性基材314上的梳齒形的第二涂敷部361 ；以及從由絕緣性蓋313和絕緣性基材314形成的外殼體突出的第二電極棒362。第二電極棒362電連接于經(jīng)由在第一實施方式中相關(guān)地說明的控制電路420向PTC加熱器3IOC供應(yīng)電力的電源。第一涂敷部351包括向第二涂敷部361延伸的三根第一延伸部353。此外，第二涂敷部361包括向第一涂敷部351延伸的三根第二延伸部363。大致矩形片狀的PTC電阻體 315橫跨在交替排列的第一延伸部353及第二延伸部363上。據(jù)此，與第一延伸部353及第二延伸部363電連接的PTC電阻體315根據(jù)來自電源的電力供應(yīng)而大致均勻地發(fā)熱。來自 PTC電阻體315的熱能經(jīng)由絕緣性蓋313傳導(dǎo)至熱傳導(dǎo)體320。熱傳導(dǎo)體320使傳導(dǎo)的熱能分布均勻化，并將該熱能傳導(dǎo)至電池200。圖8表示PTC加熱器310C的飽和溫度與電池200的耐熱溫度的關(guān)系。利用圖6 至圖8進(jìn)一步說明電池組件100C。
如圖8所示，PTC加熱器3IOC以在電池200的使用環(huán)境下的PTC加熱器3IOC的飽和溫度低于電池200的耐熱溫度的方式形成。因此，可抑制PTC加熱器310C的過度加熱。圖9是表示PTC加熱器310C的特性的曲線圖。利用圖6至圖9對電池組件100C 的動作進(jìn)行說明。如圖9所示，PTC電阻體315具有正電阻特性。在電池組件100C放置在低溫環(huán)境下時，PTC電阻體315具有低電阻值。其結(jié)果，在開始從電源供應(yīng)電力時，來自PTC加熱器 310C的熱能變大。當(dāng)PTC加熱器310C的溫度上升時，第一電極350與第二電極360之間的電阻值變大。其結(jié)果，來自PTC加熱器310C的熱能減少。這樣當(dāng)溫度上升時熱能的上升受到抑制，結(jié)果PTC加熱器310C具有當(dāng)PTC加熱器的溫度達(dá)到某個一定溫度(飽和溫度)時熱能為一定的飽和特性。在溫度傳感器410及/或控制電路420未出現(xiàn)故障時，如在第一實施方式中相關(guān)地說明的那樣，控制電路420基于來自溫度傳感器410的檢測信號，判定電池200的溫度是否低于預(yù)定的下限閾值溫度。在電池200的溫度低于下限閾值溫度時，控制電路420開始從電源向PTC加熱器310C供電。其結(jié)果，PTC加熱器310C的溫度上升，第一電極350與第二電極360之間的電阻值變大。據(jù)此，PTC加熱器310C的溫度的增加率慢慢降低。在電池 200的溫度超過預(yù)定的上限閾值溫度時，控制電路420停止從電源向PTC加熱器310C供電。在溫度傳感器410及/或控制電路420出現(xiàn)故障時，因PTC加熱器310C的溫度不會超過飽和溫度，所以不依靠由控制電路420實現(xiàn)的供電停止控制即可保持在電池200的耐熱溫度以下。因此，可適當(dāng)?shù)匾种齐姵亟M件100C發(fā)生故障(在最壞的情況下電池200破損或爆炸)。據(jù)此，第四實施方式可提供具有較高的安全性的電池組件100C。(第五實施方式)圖10是第五實施方式所涉及的電池組件的概略正視圖。圖11是概略地表示用于第五實施方式所涉及的電池組件的電池與加熱裝置之間的連接結(jié)構(gòu)的放大剖視圖。對與第一實施方式相同的部件分配相同的符號。利用圖10及圖11說明與第一實施方式的不同點。 另外，對以下未說明的部件可適當(dāng)?shù)匾玫谝粚嵤┓绞剿婕暗恼f明。電池組件100D包括電池200D以及對電池200D進(jìn)行加熱的加熱裝置300D。電池 200D包括六個電池模塊210D。取而代之，電池200D也可以包括五個以下電池模塊210D，或者也可包括七個以上電池模塊210D。六個電池模塊210D沿水平方向?qū)盈B。電池模塊210D包括與在第一實施方式中相關(guān)地說明的外包裝部件230相同地收納單位電池220(參照圖2、的外包裝部件230D。外包裝部件230D包括浴缸形狀的盒匣 231 ；以及以封閉盒匣231的開口部的方式形成的蓋部232。如圖11所示，盒匣231包括抵接于相鄰的電池模塊210D的蓋部232的底壁233 ； 以及抵接于加熱裝置300D的周壁234。蓋部232包括在底壁233的相反側(cè)包圍形成盒匣 231的開口部的周壁234的緣部的緊固部235。包圍周壁234的緊固部235的一部分位于周壁234的外側(cè)。因此，緊固部235相對于周壁234突出相當(dāng)于蓋部232所使用的金屬板的厚度的量。因此，緊固部235在設(shè)置加熱裝置300D的電池200D的上表面作為突出部而出現(xiàn)。其結(jié)果，在作為電池200D的上表面的突出部而出現(xiàn)的緊固部235之間形成凹部。據(jù)此，在設(shè)置加熱裝置300D的電池200D 的上表面形成凹凸。
加熱裝置300D包括呈片狀的發(fā)熱體310 ；以及設(shè)置在發(fā)熱體310與電池200D的上表面之間的片狀的熱傳導(dǎo)體320D。熱傳導(dǎo)體320D與多個電池模塊210D中的每一個接觸。熱傳導(dǎo)體320D包括與形成在電池200D的上表面的凹部相輔的突條321 ；以及沿電池200D的上表面形成的基座部322。在基座部322的上表面設(shè)置有發(fā)熱體310。在本實施方式中，突條321作為與形成在加熱面上的凹部相輔的突部而例示。突條321相對于基座部322向下方突出，并抵接于外包裝部件230D的周壁234的外表面。在沿電池200D的上表面斷斷續(xù)續(xù)地設(shè)置的六個突條321之間，形成有用于收納作為電池200D的上表面的突出部而出現(xiàn)的緊固部235的槽部。形成在突條321之間的槽部防止緊固部235與熱傳導(dǎo)體320D發(fā)生不適當(dāng)?shù)母蓴_。 其結(jié)果，與盒匣231的周壁234適當(dāng)?shù)亟佑|的突條321能以較高的加熱效率向電池200D傳導(dǎo)來自發(fā)熱體310的熱能。根據(jù)需要，緊固部235也可以接觸于形成槽部的熱傳導(dǎo)體320D 的表面。其結(jié)果，熱傳導(dǎo)體320D與電池200D之間的接觸面積增大而實現(xiàn)更高的熱效率。在本實施方式中，盒匣231的周壁234與突條321的邊界形成在大致同一平面上。 取而代之，在允許對電池模塊210D的熱傳導(dǎo)量的不均的范圍內(nèi)，突條321也可在不同的高度位置接觸于周壁234。如上所述，在第一實施方式至第五實施方式中相關(guān)地說明的電池組件具有包含層疊的多個電池模塊的電池。電池組件的加熱裝置適當(dāng)?shù)匾种贫鄠€電池模塊間產(chǎn)生溫度不均。此外，加熱裝置可高效地對電池進(jìn)行加熱。因此，在第一實施方式至第五實施方式中相關(guān)地說明的電池組件可適用于在寒冷地區(qū)使用的混合動力汽車或電動汽車。此外，在第一實施方式至第五實施方式中相關(guān)地說明的電池組件的原理可適用于使用來自包含層疊的多個電池模塊的電池的電力的其他設(shè)備。上述實施方式主要包括以下結(jié)構(gòu)。上述實施方式的一方面涉及加熱裝置，對層疊多個電池模塊而構(gòu)成的電池進(jìn)行加熱，包括發(fā)熱體；以及熱傳導(dǎo)體，沿該發(fā)熱體設(shè)置，其中，所述熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，加熱裝置對層疊多個電池模塊而構(gòu)成的電池進(jìn)行加熱。加熱裝置的發(fā)熱體沿電池設(shè)置。通過沿發(fā)熱體設(shè)置的熱傳導(dǎo)體而使傳導(dǎo)至電池的熱能均勻化。熱傳導(dǎo)體以分別接觸于多個電池模塊的方式設(shè)置，因此促進(jìn)多個電池模塊的均勻加熱。據(jù)此，適當(dāng)?shù)鼐徍投鄠€電池模塊間的溫度差。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述熱傳導(dǎo)體沿所述多個電池模塊的層疊方向設(shè)置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，熱傳導(dǎo)體沿多個電池模塊的層疊方向設(shè)置。因此，熱傳導(dǎo)體與多個電池模塊的每一個適當(dāng)?shù)亟佑|。據(jù)此，適當(dāng)?shù)鼐徍投鄠€電池模塊間的溫度差。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述電池包括加熱面，所述多個電池模塊間的邊界的緣部出現(xiàn)于該加熱面，所述熱傳導(dǎo)體以跨越所述緣部的方式沿所述加熱面而設(shè)置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電池包括加熱面，多個電池模塊間的邊界的緣部出現(xiàn)于加熱面。熱傳導(dǎo)體以跨過緣部的方式沿加熱面而設(shè)置。因此，熱傳導(dǎo)體與多個電池模塊的每一個適當(dāng)?shù)亟佑|。據(jù)此，適當(dāng)?shù)鼐徍投鄠€電池模塊間的溫度差。
在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述多個電池模塊分別包括形成該多個電池模塊各自的外表面的外包裝部件，且所述熱傳導(dǎo)體由用于所述多個電池模塊各自的所述外包裝部件的金屬材料形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，熱傳導(dǎo)體由用于形成多個電池模塊各自的外表面的外包裝部件的金屬材料形成。因此，可適當(dāng)?shù)匾种茻醾鲗?dǎo)體與外包裝部件之間的電蝕。據(jù)此，可適當(dāng)?shù)匾种埔螂娢g所引起的電池的壽命降低及熱傳導(dǎo)率的經(jīng)時降低。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，還包括具有絕熱性的絕緣層，所述發(fā)熱體包括與所述熱傳導(dǎo)體相向的第一面和該第一面的相反側(cè)的第二面，所述絕緣層沿所述第二面設(shè)置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，發(fā)熱體的第一面與熱傳導(dǎo)體相向。因此，熱能通過發(fā)熱體的第一面向熱傳導(dǎo)體傳導(dǎo)。沿第一面的相反側(cè)的第二面設(shè)置有具有絕熱性的絕緣層。因此，可抑制經(jīng)由第二面的熱傳導(dǎo)，這樣更多的熱能會經(jīng)過第一面向熱傳導(dǎo)體傳導(dǎo)。據(jù)此，加熱裝置能以較高的熱效率向電池傳導(dǎo)熱能。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，還包括用于粘合所述熱傳導(dǎo)體和所述發(fā)熱體的粘
I=I te ο根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，粘合層粘合熱傳導(dǎo)體與發(fā)熱體，因此熱傳導(dǎo)體及發(fā)熱體一體化。因此，使用者可容易地向電池安裝加熱裝置。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述發(fā)熱體包含飽和溫度低于所述電池的耐熱溫度的PTC加熱器。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，PTC加熱器的飽和溫度低于電池的耐熱溫度，因此可抑制超過電池耐熱溫度的加熱。據(jù)此，可提供安全性比較高的加熱裝置。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，在所述加熱面形成有凹部，所述熱傳導(dǎo)體包含與所述凹部相輔的突部，插入至所述凹部的所述突部與所述加熱面接觸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，熱傳導(dǎo)體的突部插入至形成在加熱面上的凹部。其結(jié)果，熱傳導(dǎo)體的突部接觸于加熱面。因此，即便在加熱面形成有凹部，熱能也可高效率地傳導(dǎo)至電池。上述實施方式的另一方面涉及電池組件，包括電池，層疊多個電池模塊而構(gòu)成； 以及加熱裝置，分別對所述多個電池模塊進(jìn)行加熱，其中，所述加熱裝置包括發(fā)熱體；和熱傳導(dǎo)體，沿該發(fā)熱體設(shè)置，其中，所述熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，加熱裝置的發(fā)熱體沿電池設(shè)置。通過沿發(fā)熱體設(shè)置的熱傳導(dǎo)體而使傳導(dǎo)至電池的熱能均勻化。熱傳導(dǎo)體以與多個電池模塊的每一個接觸的方式而設(shè)置，因此促進(jìn)多個電池模塊的均勻加熱。據(jù)此，適當(dāng)?shù)鼐徍投鄠€電池模塊間的溫度差。在上述結(jié)構(gòu)中，較為理想的是，所述多個電池模塊的每個包括形成該多個電池模塊各自的外表面的外包裝部件，所述熱傳導(dǎo)體采用在所述多個電池模塊各自的所述外包裝部件中所使用的金屬材料而形成。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，熱傳導(dǎo)體由用于形成多個電池模塊各自的外表面的外包裝部件的金屬材料形成。因此，可適當(dāng)?shù)匾种茻醾鲗?dǎo)體與外包裝部件之間的電蝕。據(jù)此，可適當(dāng)?shù)匾种埔螂娢g所引起的電池的壽命降低及熱傳導(dǎo)率的經(jīng)時降低。
權(quán)利要求
1.一種加熱裝置，對層疊多個電池模塊而構(gòu)成的電池進(jìn)行加熱，其特征在于包括 發(fā)熱體；以及熱傳導(dǎo)體，沿該發(fā)熱體設(shè)置，其中，所述熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于 所述熱傳導(dǎo)體沿所述多個電池模塊的層疊方向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱裝置，其特征在于所述電池包括加熱面，所述多個電池模塊間的邊界的緣部出現(xiàn)于該加熱面， 所述熱傳導(dǎo)體以跨越所述緣部的方式沿所述加熱面而設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的加熱裝置，其特征在于所述多個電池模塊的每個包括形成該多個電池模塊各自的外表面的外包裝部件， 所述熱傳導(dǎo)體采用所述多個電池模塊各自的所述外包裝部件中所使用的金屬材料而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的加熱裝置，其特征在于還包括具有絕熱性的絕緣層，所述發(fā)熱體包括與所述熱傳導(dǎo)體相向的第一面和該第一面的相反側(cè)的第二面， 所述絕緣層沿所述第二面設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的加熱裝置，其特征在于還包括用于粘合所述熱傳導(dǎo)體和所述發(fā)熱體的粘合層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的加熱裝置，其特征在于 所述發(fā)熱體包含飽和溫度低于所述電池的耐熱溫度的PTC加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱裝置，其特征在于 在所述加熱面形成有凹部，所述熱傳導(dǎo)體包含與所述凹部相輔的突部， 插入至所述凹部的所述突部與所述加熱面接觸。
9.一種電池組件，其特征在于包括 電池，層疊多個電池模塊而構(gòu)成；以及加熱裝置，分別對所述多個電池模塊進(jìn)行加熱，其中， 所述加熱裝置包括 發(fā)熱體；和熱傳導(dǎo)體，沿該發(fā)熱體設(shè)置，其中，所述熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池組件，其特征在于所述多個電池模塊的每個包括形成該多個電池模塊各自的外表面的外包裝部件， 所述熱傳導(dǎo)體采用在所述多個電池模塊各自的所述外包裝部件中所使用的金屬材料而形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加熱裝置，對層疊多個電池模塊而構(gòu)成的電池進(jìn)行加熱，包括發(fā)熱體；以及沿該發(fā)熱體設(shè)置的熱傳導(dǎo)體，其中，該熱傳導(dǎo)體被設(shè)置成與所述多個電池模塊中的每個接觸。
文檔編號H01M10/50GK102473977SQ20108002999
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者吉本弘次, 阿部幸夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社